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RESUMEN

La Conminucin es el proceso en el que partculas grandes se rompen produciendo partculas pequeas cuyo tamao permite una liberacin apropiada.

El ndice de trabajo se usa para clasificar minerales de acuerdo a su grado de resistencia a la fragmentacin.

El patrn de fragmentacin describe la generacin de partculas pequeas que resultan al quebrarse una partcula.

La velocidad de fragmentacin se refiere a la velocidad con que las partculas desaparecen. La velocidad de fragmentacin depende del equipo usado y del tamao de partcula.

Los dos procesos principales de fragmentacin son la fragmentacin por impacto y la fragmentacin por desgaste.

1.5 Clasificacin

Qu es clasificacin?

La clasificacin es el proceso de separacin de una mezcla que contiene partculas de diferentes tamaos en dos flujos: un flujo que contiene las partculas gruesas y otro flujo que contiene las partculas finas. Aunque sus principios de operacin son diferentes, tanto los harneros como los ciclones son clasificadores. Un harnero industrial funciona en forma similar a un tamiz de laboratorio que se usa para determinar el tamao de partculas. Un cicln emplea la fuerza centrfuga para separar las partculas.

Modelos de clasificacin Antes de entrar a evaluar el comportamiento de un clasificador, debemos entender su funcionamiento. El funcionamiento de un clasificador, un cicln en este ejemplo, se puede visualizar mediante el uso de un modelo conceptual simple. La operacin de un cicln se compone de dos pasos:

Clasificacin, que produce los flujos de descarga superior (finos) e inferior (gruesos).

Cortocircuito, en que parte del material que debera salir por el rebalse sale por la descarga.

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Eficiencia de clasificacin En un clasificador perfecto, todas las partculas gruesas salen por la descarga y todas las finas salen por el rebalse. En la prctica, la eficiencia de clasificacin es baja. Una fraccin de las partculas finas sale por la descarga del cicln y una fraccin de las partculas gruesas sale por el rebalse del cicln.

Curva de separacin La curva de separacin describe cmo las partculas de la alimentacin de un clasificador se separan en dos flujos. La curva de separacin est caracterizada por el tamao de corte, el grado de separacin y el cortocircuito.

RESUMEN

Un clasificador separa una mezcla que contiene partculas de diferentes tamaos en dos flujos: uno que contiene las partculas gruesas y otro con las partculas finas.

La curva de separacin describe cmo las partculas de la alimentacin se separan en dos flujos conteniendo partculas de tamao diferente.

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El tamao de corte es el tamao de las partculas de la alimentacin que se equidistribuyen entre el flujo que contiene partculas gruesas y el flujo con partculas finas.

El grado de separacin, dado por la pendiente de la curva, es una medida de la eficiencia de la clasificacin.

El cortocircuito es el porcentaje de partculas finas que son atrapadas en el flujo de partculas gruesas.

1.6 Dinamica Tiempo de residencia El tiempo que una substancia permanece dentro de un sistema se denomina tiempo de residencia. Este tiempo se calcula dividiendo el volumen del sistema por el flujo volumtrico a travs del sistema. El tiempo de residencia depende del flujo volumtrico: mientras ms alto es el flujo, ms corto es el tiempo de residencia. El tiempo de residencia tambin depende del volumen del sistema. Por ejemplo, para el mismo valor de flujo, la pulpa permanece un tiempo mayor en el estanque de la bomba si el nivel de pulpa en este estanque es ms alto.

Estado estacionario Se dice que un sistema est en estado estacionario cuando el flujo msico que entra al sistema es igual al flujo msico que sale del sistema. En palabras simples, el balance de masa se calcula en base al principio que todo lo que entra al sistema, debe salir. Un balance de masa se usa para predecir valores de flujos y otras propiedades del sistema que dependen de la masa de material en el sistema.

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Estado No-estacionario

Estrictamente hablando, casi ningn sistema opera en estado estacionario. Las propiedades del sistema cambian constantemente. Cuando los cambios son pequeos, el sistema opera cerca de un estado estacionario, de modo que para todo efecto prctico se lo considera en estado estacionario. Cuando los cambios son mayores, el sistema pasa de un estado estacionario a otro. El comportamiento del sistema durante los periodos de transicin se denomina la dinmica del sistema.

Dinmica de sistemas La dinmica de un sistema est relacionada con la velocidad de cambio. Algunas perturbaciones causan una reaccin rpida (una dinmica rpida), mientras que otras perturbaciones producen una reaccin lenta (dinmica lenta). La dinmica de un sistema se puede estudiar mediante el uso de registros de su evolucin con el tiempo (registros temporales).

RESUMEN

El tiempo que una sustancia permanece en un sistema se denomina tiempo de residencia. El tiempo de residencia depende del flujo y la capacidad del sistema.

Un sistema est en estado estacionario cuando no est experimentando ningn cambio en sus propiedades.

Cuando se produce un cambio, el sistema pasa a un estado de transicin durante el cul el sistema evoluciona de un estado estacionario a otro.

La velocidad de los cambios que se producen en el sistema durante el periodo de transicin est relacionada con la dinmica del sistema.

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1.7 Fsica Operacin de un molino

Con el fin de entender el comportamiento interno de un molino, se necesita el conocimiento de algunos conceptos bsicos. La medida de potencia es un indicador fundamental de las condiciones operacionales de un molino. Por lo tanto, es esencial entender como se mide y calcula la potencia en un molino. El movimiento del material dentro de un molino ser descrito en otra seccin en funcin de los cambios en el centro de gravedad. Estos cambios afectan el torque y potencia requerida para mantener girando el molino. Las relaciones entre variables desarrolladas en esta seccin servirn para comprender mejor los principios de operacin de un molino giratorio. Factor de potencia

En un sistema de corriente alterna, el voltaje y la corriente son sinusoidales. Si ellas estn sincronizadas, es decir aumentan y disminuyen al mismo tiempo, se obtiene la mxima potencia media. Si el voltaje y la corriente no estn sincronizados el valor de potencia media es menor. La razn entre el valor de potencia media medido y el que se obtendra cuando el voltaje y la corriente estn sincronizados, se denomina factor de potencia.

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Clculo de potencia

En el caso de un sistema de corriente continua, la potencia es el producto entre la corriente y el voltaje. En el caso de un sistema de corriente alterna monofsica (una fase), la potencia es sinusoidal y la potencia media es el producto entre el voltaje efectivo, la corriente efectiva y el factor de potencia. En el caso de un sistema trifsico (la mayora de los molinos emplean motores trifsicos), la potencia es la suma de las potencias en las fases. En este caso la potencia proporcionada es constante, en contraste con el caso de un sistema monofsico. Las relaciones entre voltaje y corriente de fase, y entre voltaje y corriente de lnea es tal que la potencia es 1.73 (raz cuadrada de 3) veces el producto del voltaje de lnea, la corriente de lnea y el factor de potencia.

Centro de gravedad El centro de gravedad es el punto donde la masa de un objeto est perfectamente balanceada en todas direcciones. Con el fin de simplificar los clculo, los objetos se reemplazan por un punto singular ubicado en su centro de gravedad y de igual masa que el objeto original.

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Torque Torque es el producto entre la fuerza y la distancia al punto de rotacin. La distancia, o brazo, se mide entre el punto en donde se aplica la fuerza y una lnea paralela a la fuerza que pasa a travs del punto de rotacin.

Potencia y torque La potencia es el producto entre el torque y la velocidad angular (la cual es de aproximadamente un dcimo de las revoluciones por minuto). Se habla normalmente de potencia suministrada cuando el torque est en la misma direccin que la potencia proporcionada por el motor, y de potencia consumida para torques en direccin opuesta. Dado que los factores de potencia y voltaje varan, no puede usarse solamente la corriente para estimar el torque y, por lo tanto para estimar en forma precisa las condiciones de carga en un molino.

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1.8 Seguridad en Plantas Concentradoras Equipos de Proteccin Personal Usar equipo de proteccin personal todo el tiempo dentro de una planta conentradora.

Casco de seguridad

Anteojos de seguridad con malla protectora a los lados

Botas con punta de acero

Tapones para los oidos y orejeras

Mangas largas si es que hay peligro de quemaduras por temperatura

Mscara para el polvo y respiradores cuando sea necesario

Cinturn y correa de seguridad cuando sea necesario

Equipos de proteccin en la planta Saber la ubicacin de:

Estaciones para lavado de ojos

Duchas de seguridad

Extintores de incendio

Salidas de emergencia Podra usted encontrar una estacin de lavado de ojos con los ojos cerrados?

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Alarmas sonoras Identificar el sonido de las diferentes alarmas y saber que hacer. En general, hay tres tipos de alarmas sonoras:

Puesta en marcha de equipos (molinos, correas)

Incendio

Escape de productos qumicos Puede usted diferenciar entre las distintas alarmas sonoras en su planta concentradora? Equipo rotatorio Prevenir riesgos de ser atrapados o enredados por equipos en movimiento. Las correas, chancadoras, bombas y molinos de molienda, todos tienen partes mviles.

Seguir procedimiento de parada y bloqueo

Asegurar que las guardas de seguridad estn puestas

Despejar el rea antes de poner en marcha los equipos

No usar ropa suelta (muy holgada)

Amarrar su pelo si ste es largo

Gras Gras se usan en todas las reas de una planta concentradora. Asegrese de estar familiarizado con la operacin de las gras y siga todas las precauciones de seguridad.

No transporte una carga sobre equipo en operacin o sobre personas.

Evite usar el gancho de la gra cerca de los molinos giratorios.

No deje una carga supendida sin adecuada vigilancia.

Evite oscilaciones de la carga.

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Manejo de productos qumicos Una variedad de productos qumicos son usados en las plantas concentradoras, tal como cianuro de sodio, soda custica y cido sulfrico. Los peligros y medidas de primeros auxilios para cada uno de estos productos qumicos estn descritos en un documento emitido por Seguridad.

Aprenda los procedimientos de seguridad de cmo manejar y almacenar productos qumicos

Use el equipo de seguridad apropiado

Conozca los fundamentos de primeros auxilios

Siga los procedimientos apropiados en relacin a derrame, deshecho de materiales y emergencia.

Fuentes radioactivas Algunas plantas concentradoras tienen medidores basados en rayos gama para medir la densidad de slidos o el nivel de slidos en silos. Estos medidores utilizan una fuente radioactiva dbil.

Mantener una distancia apropiada con la fuente radioactiva

Reducir el tiempo de permanencia cerca de una fuente radioactiva

Informar inmediatamente de cualquier dao observado

No intente reparar ningn equipo a menos que posea el entrenamiento y la autorizacin necesarios.

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Procedimientos para bloqueo de equipos Los procedimientos para el bloqueo de equipos estn diseados para su proteccin y la de los dems cuando un equipo se detiene para realizar trabajos de reparacin, mantencin, o limpieza. Estos procedimientos aseguran que el equipo est totalmente aislado elctricamente y mecnicamente.

A cada empleado se le entrega su propio candado de seguridad.

Los candados de seguridad no son transferibles.

Un candado de seguridad puede ser removido slo por su dueo.

RESUMEN

Usar el equipo de seguridad personal apropiado.

Conocer la ubicacin y uso de los equipos de emergencia de la planta.

Saber como responder a las distintas alarmas sonoras.

Obedecer las reglas bsicas en relacin a la operacin de equipos rotatorios y gras.

Obedecer las reglas bsicas en relacin al manejo de productos qumicos y fuentes radioactivas.

Seguir los procedimientos apropiados para el bloqueo de equipos y otros procedimientos operacionales estndares.

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UNIDADES OPERACIONALES

2.1 Molinos rotatorios

Funcin de los molinos El molino es el equipo central en un circuito de molienda. Su funcin es reducir el tamao del mineral alimentado mediante el uso de medios de molienda (por ejemplo, bolas de acero), los cuales golpean el mineral durante la rotacin del molino. Los eventos de fragmentacin dentro del molino producen partculas finas de un tamao apropiado para liberar el mineral de valor e independizarlo de la ganga. Los cuatro tipos bsicos de molinos rotatorios se clasifican segn el tipo de medios de molienda que utilizan. Estos son: molinos de barras, molinos de bolas, molinos autgenos (AG) y molinos semiautgenos (SAG). Los molinos SAG y AG se usan para moler mineral usando partculas de gran tamao (hasta de 30 cms). Los molinos de barras se usan para moler mineral de hasta 3 cms. Los molinos de bolas se usan para moler mineral de tamao fino. Los molinos de bolas normalmente estn precedidos por molinos AG, SAG o de barras.

Molino Un molino rotatorio se puede dividir en tres partes:

El molino mismo

El sistema motrz

El sistema de lubricacin Los componentes principales de un molino rotatorio tpico han sido identificados:

1. Buzn de alimentacin.- Recibe el mineral a moler. Un sello entre el buzn esttico y el molino giratorio previene las filtraciones. El alimentador de canaleta es el tipo de buzn ms comn.

2. Carcasa.- Retiene el mineral y los medios de molienda. La carcaza es un cilindro con cabezas planas o cnicas en cada extremo.

3. Medios de molienda.- Son objetos que se mueven libremente dentro del molino. Ellos muelen el mineral a medida que el molino gira. Barras de acero, bolas de acero y partculas de mineral de gran tamao son los medios de molienda ms comunes.

4. Levantadores.- Los levantadores de carga (lifters) ayudan a la accin de cascada de los medios de molienda ayudando aa levantar la carga. En algunos casos los lifters y el revestimiento constituyen una misma pieza.

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5. Revestimiento.- El revestimiento reduce el desgaste de la carcaza del molino, est compuesta por piezas de acero o goma de diferentes formas. Los revestimientos de goma pueden ser ms caros que los de metal, pero son ms livianos - lo que significa la manutencin.

6. Muones.- Los muones proporcionan los puntos de entrada y descarga de la pulpa. Los muones normalmente estn revestidos con bandas espirales. Las espirales en la alimentacin del molino empujan la alimentacin hacia el interior del molino. Las espirales en la descarga de los molinos por rebalse mantienen la carga dentro del molino. Los muones son tambin los lugares donde normalmente se soportan los molinos. Algunos molinos grandes se soportan por su carcasa en vez de los muones.

7. Rejilla del tromel.- La rejilla de descarga (tromel) evita que las partculas muy grandes, pedazos de metal o medios de molienda salgan con el producto fino. El producto fino pasa a travs de la rejilla, mientras que los objetos grandes son retirados por las bandas espirales hacia la descarga del molino. En algunos casos el tromel se roca con agua.

Descarga del molino Existen dos tipos bsicos de descarga de molinos: descarga por rebalse y descarga por rejilla. En un molino con descarga por rebalse, la pulpa rebasa a travs del mun de descarga. Se usa en todos los molinos de barras con el fn de proporcionar un lugar por donde agregar nuevas barras. Este tipo de descarga permite la evacuacin de restos de barras desde el molino. La mayora de los molinos de bola tambin usan descarga por rebalse. En el caso de molinos con descarga por rejilla, una rejilla en el mun de descarga evita que material grueso salga del molino. Este tipo de descarga se usa normalmente en molinos AG y SAG con el fn de mantener las partculas grandes dentro del molino.

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Rejilla de descarga La rejilla de descarga en un molino sirve para dos propsitos: evitar que el material grueso salga del molino, y para extraer la pulpa desde el molino. Los componentes principales de una rejilla de descarga en un molino han sido identificados.

1. Revestimiento del anillo cnico.- El revestimiento de cono anular en la descarga del molino previene el desgaste del mun.

2. Cono.- Transfiere la pulpa desde los levantadores de pulpa hacia la abertura en el mun de descarga.

3. Levantadores de pulpa.- Transportan la carga desde la rejilla hacia el cono a medida que el molino gira. La pulpa abandona el molino gracias a esta accin de expulsin.

4. Cabeza de descarga.- El conjunto de la rejilla de descarga est apernado a la carcaza del molino en el extremo de descarga.

5. Parrilla.- Evita que el material grueso salga del molino pero permite la salida de material fino.

6. Anillo de relleno.- Bloquea la abertura entre el revestimiento interior de la carcaza y la rejilla de descarga a fin de prevenir el desgaste en este punto de contacto.

Conjunto motriz (Motor-Actuador) El conjunto motriz transforma energa elctrica en energa mecnica para hacer girar el molino. Diseos nuevos para molinos de gran escala consideran un tipo de motor que envuelve el molino, reemplazando el conjunto motor-actuador convencional. En este diseo, la corona se reemplaza por el motor mismo. Los componentes principales de un conjunto motriz tpico se enumeran a continuacin:

1. Descansos del pin.- Soportan el pin y el eje del motor. 2. Corona.- Transmite el movimiento del pin hasta el molino. El molino gira a medida

que el pin engrana con la corona, ya sea levantando la corona o empujndola hacia abajo.

3. Pin.- El engranaje del pin transfiere el movimiento del eje hasta la corona. El molino gira a medida que los dientes del pin engranan con los dientes de la corona.

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4. Embrague.- El embrague de aire conecta el eje del motor con el pin. El embrague de aire proteje el motor de sobrecargas durante la puesta en marcha: el motor se lleva a velocidad nominal antes de enganchar el embrague para hacer girar el molino.

5. Eje del motor.- Transfiere la energa suministrada por el motor hasta el pin. 6. Descansos del mun.- Soportan el molino por ambos extremos. 7. Motor elctrico.- Proporciona la energa necesaria para hacer girar el molino. El

motor est equipado con sensores para monitorear la potencia consumida, temperatura de los enrollados y la temperatura de los descansos.

Lubricacin del mun Los descansos del mun se lubrican con aceite. El aceite se suministra mediante un bomba de alta presin en el momento de la puesta en marcha con el fin de compensar el peso del molino, y con una bomba de baja presin durante la operacin normal.

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Lubricacin de la corona La corona se roca con lubricante a intervalos regulares. El lubricante se bombea con una bomba neumtica y se esparce con una boquilla de aire a presin. El pin se lubrica a medida que toma contacto con la corona.

Movimiento rotatorio Los molinos rotatorios muelen las partculas a medida que el molino gira y el mineral es golpeado por los medios de molienda. La carga dentro del molino se mueve siguiendo dos patrones distintos:

cascada

catarata El movimiento de cascada produce fragmentacin por friccin, lo que se traduce por una molienda fina. El movimiento de catarata produce fragmentacin por impacto, lo que se traduce por una molienda gruesa.

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Levantadores de pulpa En un molino con rejilla de descarga, los levantadores de pulpa "bombean" el mineral fino y el agua desde el interior del molino hacia fuera. Su funcin es similar a la de las ruedas de cubetas que se usan para bombear agua.

Representacin de la carga en un molino Este diagrama simplificado de la carga del molino (pulpa y medios de molienda combinados) muestra el punto de rotacin en el centro del molino y cuatro fuerzas: el motor (en el pin), la carga en movimiento tipo cascada, la carga en movimiento tipo catarata y el pie de la carga (el punto hasta donde la carga cae debido al movimiento de catarata). En este diagrama se puede ver que el motor y el pie de la carga son fuentes de potencia, mientras que las cargas en cascada y en catarata consumen potencia (no se considera friccin en los descansos en esta representacin simplificada)

Tipos de medios de molienda Los tipos de medios de molienda ms comunes son:

bolas o conos

barras

mineral de gran tamao Barras, bolas y conos son normalmente fabricados de alguna aleacin de acero.

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Tamao de medios de molienda A igualdad de masa, los medios de molienda pequeos ofrecen ms choques por unidad de tiempo que medios de molienda de mayor tamao, pero normalmente estos choques son de menor energa. Los medios de molienda pequeos funcionan bien en molinos que contienen una pulpa fina debido a que hay muchas partculas dentro del molino, que requieren muchos impactos de poca energa. esto contrasta con el caso de molinos que contienen una pulpa de material grueso, que contiene una menor cantidad de partculas que requieren impactos de mayor energa. La velocidad de fragmentacin dentro del molino est directamente relacionada con el tamao de los medios de molienda. La eficiencia de la molienda es baja si los medios de molienda son demasiado grandes o demasiado pequeos con respecto al tamao del mineral procesado. En general, el dimetro de las bolas en circuitos SAG vara entre 10 cms y 15 cms, el dimetro de las barras est entre 5 cms y 10 cms y el dimetro de las bolas en molinos de bolas vara entre 1.5 cms y 9 cms.

Forma de los medios de molienda En ciertos casos, en los molinos de bolas, se emplean conos y otros cuerpos metlicos en reemplazo de las bolas. El comportamiento de tales molinos es muy similar al de los molinos que usan bolas. Los conos o cilindros de metal pueden ser ms baratos que las bolas, pero probablemente tienen una menor eficiencia de molienda debido a que ellos producen una velocidad de fragmentacin inferior a la ofrecida por las bolas. Hay evidencia que para tamaos pequeos (menores que 2.5 cms), estos trozos metlicos ofrecen un comportamiento similar al que ofrecen las bolas. Esto puede deberse a que su gran superficie compensa el bajo efecto de los impactos.

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Carga de medios de molienda Los medios de molienda llenan un tercio del volumen de un molino. El valor de la carga de medios de molienda puede determinarse fcilmente a partir del dimetro del molino y la distancia entre la carga y la parte superior del molino. A fin de obtener una cifras exacta de la carga de medios de molienda, el molino se debe "vaciar" antes de proceder con la medicin. En el caso de molinos AG y molinos SAG, el vaciado del molino reducir tambin la cantidad de medios de molienda ya que estos medios son parcialmente compuestos de partculas de gran tamao.

Medicin de la carga del molino en operacin La carga del molino (medios de molienda y pulpa) no se puede determinar directamente cuando el molino est en marcha. En algunas plantas se usan celdas de carga para medir el peso total del molino. En otros casos, para estimar la carga del molino se usa la presin de los descansos, en el lado de la alimentacin o de descarga del molino. Este mtodo se usa muy raramente en un molino de bolas de descarga por rebalse ya que la carga del molino consiste esencialmente de bolas de acero, lo que resulta en una presin de los descansos prcticamente constante. En el caso de molinos SAG, como se muestra en la figura, la presin de los descansos puede ser una medicin til para la estimacin de la carga volumtrica en el molino. Sin embargo, este mtodo de estimacin se debe usar con precaucin ya que la presin en los descansos disminuye a medida que los levantadores de carga (lifters) se desgastan. La temperatura tambin afecta la presin en los descansos debido a cambios en la viscosidad del aceite lubricante. Por lo tanto, es esencial que el sistema de refrigeracin del lubricante funcione apropiadamente.

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Alimentacin de medios de molienda Los medios de molienda se desgastan. El consumo de acero vara entre 0.2 Kg y 1 Kg de acero por tonelada de mineral procesado. Con el fin de mantener la eficiencia de molienda, peridicamente se debe agregar nuevos medios de molienda. La potencia del molino y otros indicadores son usados para determinar el momento en que se requiere agregar medios de molienda. Distribucin de tamaos de los medios de molienda En general, el tamao de los medios de molienda dentro de un molino que ha operado por un cierto tiempo no es uniforme. La distribucin de tamaos es una consecuencia natural del desgaste de los medios de molienda. Los medios de molienda son fabricados con un centro relativamente blando y con una capa externa ms dura. Una vez que la capa externa se desgasta, el centro ms blando se desgasta rpidamente, previniendo as la acumulacin de medios de molienda pequeos de dentro del molino.

Diseo de levantadores de carga (lifters) El movimiento de la carga dentro del molino es ocasionado por los levantadores de carga. El diseo de los levantadores de carga depende del tipo y tamao de los medios de molienda y determina el tipo de movimiento de carga resultante. Los levantadores de carga con un perfil alto favorecen el movimiento tipo catarata y una molienda por impacto, mientras que los con un perfil bajo o biselados producen un movimiento de la carga en cascada y una molienda por friccin. A medida que los levantadores de carga se desgastan, la eficiencia de molienda disminuye debido a que ellos pierden la capacidad de levantar la carga. Por otro lado, los levantadores de carga nuevos pueden aumentar el efecto de catarata a un punto tal que la eficiencia de molienda tambin disminuye. Tambin pueden causar acumulacin de material entre los levantadores de carga, lo cual disminuye el efecto de estos ltimos y adems reduce el dimetro efectivo del molino. Esta acumulacin de material entre los levantadores de carga se puede corregir si el molino se opera a una menor densidad de pulpa.

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Velocidad del molino La velocidad del molino afecta el movimiento de la carga. Si se aumenta la velocidad, el movimiento de catarata aumenta y la molienda se hace ms gruesa. Si la velocidad del molino alcanza un punto crtico, los medios de molienda se adhieren a las paredes del molino debido al efecto de la fuerza centrfuga, y la eficiencia de molienda decrece bruscamente. Normalmente la velocidad del molino es constante y su valor depende del diseo del pin. Algunos molinos, sin embargo, usan motores de velocidad variable.

Velocidad crtica La velocidad mnima a la cual los medios de molienda se adhieren a las paredes del molino se denomina velocidad crtica del molino. A esta velocidad, la fuerza centrifuga es suficientemente alta para mantener los medios de molienda adheridos a la pared del molino. La velocidad crtica, normalmente expresada en r.p.m, depende del dimetro del molino; los molinos de gran dimetro tienen una velocidad crtica ms baja. La mayora de los molinos de bolas operan entre 70 y 80 % de la velocidad crtica, mientras que los molinos de barras operan entre 55 y 70 % de la velocidad crtica.

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Potencia consumida por un molino La potencia consumida es una herramienta muy til para monitorear la operacin de los molinos. La potencia en un molino normalmente est relacionada con:

La carga de medios de molienda.

La velocidad del molino.

Las condiciones operacionales.

Se puede usar la representacin de la carga en el molino como modelo para estudiar el efecto en la potencia. Por ejemplo, si se aumenta la densidad de pulpa en un molino de bolas, la carga normalmente se hincha aumentando el deslizamiento; esto mueve el centro de gravedad ms cerca del centro del molino, lo cual normalmente produce una cada en la potencia consumida.

Potencia consumida y carga de medios de molienda La potencia consumida por un molino depende de la carga de medios de molienda, debido a que el torque depende del peso de la carga del molino. Los molinos normalmente consumen ms potencia cuando se agrega una mayor cantidad de medios de molienda. Sin embargo, la potencia disminuye si la carga alcanza valores muy altos (cerca de 50 %). En este caso, el centro de gravedad de la carga se mueve hacia el centro del molino ms rpidamente que el aumento en el peso de la carga. Esto resulta en una reduccin del torque producido por la carga. A medida que los medios de molienda se desgastan, la potencia consumida decrece lentamente debido a la disminucin del peso. La potencia consumida es uno de los ndices usados para determinar el momento en que se debe agregar nuevos medios de molienda.

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Potencia consumida y carga total en el molino La carga total en los descansos del molino est compuesta por la carga del molino mismo (carcaza, revestimiento, levantadores de carga, corona, etc.), la carga de medios de molienda (bolas, barras, partculas grandes), y la pulpa dentro del molino. Debido a que el peso del molino mismo no cambia mucho con el tiempo (los levantadores de carga se desgastan lentamente), ste normalmente no se toma en cuenta cuando se evalan las condiciones operacionales de un molino, considerndose solamente lo que est dentro del molino. La carga de un molino no vara mucho en el caso de molinos de bolas o barras, pero la relacin potencia-carga es muy importante en el caso de molinos AG o SAG.

Potencia consumida y tamao de partculas de la carga En los molinos de bolas y barras, la mayor parte del peso de la carga se debe a los medios de molienda. Los cambios de tamaos de partculas dentro del molino tienen un efecto mnimo - a menos que estos cambios produzcan un gran cambio en la viscosidad. A viscosidades altas, la carga es "lubricada", lo cual favorece el deslizamiento de la carga. Esto significa que el centro de gravedad de la cascada, de la catarata y del pie de la carga sern ms bajos y ms cerca del eje del molino, reduciendo la potencia consumida. En el caso de los molinos AG y SAG, el tamao de las partculas es importante ya que el mineral es tambin parte de los medios de molienda. Las partculas grandes son levantadas ms arriba que las partculas finas (las cuales se mueven con el grueso de la pulpa), haciendo que el centro de gravedad se separe del eje del molino con el consecuente aumento de la potencia consumida

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Potencia consumida y velocidad del molino La potencia consumida aumenta con la velocidad del molino. Para una misma carga de medios de molienda, un molino girando a 80 % de la velocidad crtica consume ms potencia que un molino girando a 60 % de su velocidad crtica. A velocidades ms altas, un mayor porcentaje de la carga sigue un movimiento de catarata. La disminucin del movimiento en cascada y el aumento del movimiento en catarata produce un desplazamiento del centro de gravedad de la carga, alejndolo del eje del molino. Esto produce un mayor torque, con lo cual la potencia consumida es mayor. Sin embargo, cuando se excede de 80 % de la velocidad crtica, la potencia disminuye si se contina aumentando la velocidad. En esta zona, el centro de gravedad del pie de la carga es ms alto y ms cerca de las paredes del molino. Esto produce un torque ms grande que suministra energa.

Sonido del molino Por muchos aos los operadores de plantas han usado el sonido de los molinos para inferir las condiciones operacionales. Recientemente, algunos sistemas de control han incorporado sensores de sonido y vibraciones con el mismo propsito. Los factores que influyen en el sonido y las vibraciones de los molinos tambin influyen en la potencia consumida. Los molinos tienden a ser ruidosos cuando la potencia consumida es alta, y ms silenciosos cuando la potencia consumida es ms baja. Debido a esto, la medida del sonido de los molinos es una medida til especialmente para la deteccin de condiciones de sobrecarga.

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Sobrecarga de molinos AG y SAG En el caso de los molinos AG y SAG, hay un peligro latente de acumulacin de material dentro del molino debido a la rejilla de descarga. Si se acumula mucho material dentro del molino, el molino no moler el material adecuadamente, la carga aumentar an ms, posiblemente hasta el punto de daar el molino o rebasar la carga a travs del mun de alimentacin, y el material debe ser removido manualmente. Con el fin de evitar esta situacin, la carga del molino debe monitorearse cuidadosamente. Si el molino est operando a la derecha del punto mximo, el molino est en una condicin de sobrecarga. Es importante conocer el efecto de la alimentacin con el fin de evitar sobrecarga. En caso de duda, detener la alimentacin por algunos minutos es un mtodo rpido para comprobar si el molino estaba en condicin de sobrecarga. Si la potencia aumenta, significa que el molino estaba sobrecargado. Cuando el mineral es fino, una condicin de sobrecarga puede ocurrir si se permite que la carga aumente con el fin de alcanzar el valor de potencia deseado, valor que no puede ser alcanzado debido a que fue especificado para un mineral ms grueso.

Sobrecarga de un molino de barras La potencia consumida y el sonido aumentan cuando un molino de barras entra en una condicin de carga. La carga se expande con la acumulacin de mineral grueso en el molino. El movimiento de catarata de las barras aumenta. El resultado neto es que el centro de gravedad de la carga se aleja del eje del molino, lo cual lleva a un aumento de la potencia consumida. Durante una condicin de sobrecarga, el nmero de rocas y pedazos de barras rechazados por la rejilla del trmel aumenta. Si no se toma ninguna accin correctiva, la sobrecarga de un molino de barras puede hacer que las barras se tuerzan y se enreden dentro del molino, lo cual es un problema muy serio. Sobrecarga de molinos de bolas Tanto la potencia consumida como el sonido del molino disminuyen dramticamente cuando un molino de bolas entra en una condicin de sobrecarga. Hay dos tipos de sobrecarga: sobrecarga viscosa, debido a la alta viscosidad de la pulpa, y sobrecarga por atoro debido a un tonelaje alto. Una sobrecarga viscosa se puede corregir agregando agua, mientras que una sobrecarga por atoro se corrige reduciendo el tonelaje. En ambos casos, la drstica reduccin en la potencia va acompaada con un aumento en el nmero de partculas gruesas y pequeas bolas rechazadas por la rejilla del trmel.

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Sobrecarga viscosa La pulpa funciona como un medio viscoso. Si hay un aumento en la viscosidad, la friccin interna en la carga disminuye y la carga colapsa. Esto desplazar el centro de gravedad ms cerca del eje del molino, lo cual reducir la potencia consumida. Una disminucin en la friccin y en la capacidad de levantar la pulpa implica que la molienda disminuir. Debido a que la viscosidad aumenta rpidamente con el porcentaje de slidos pasando un punto crtico, cerca de este punto se producir una sobrecarga viscosa. Si la distribucin de tamaos de las partculas dentro del molino se hace ms fina, es posible que se produzca una sobrecarga viscosa ms rpido debido al desplazamiento hacia un valor crtico de porcentaje de slidos menor.

Sobrecarga por atoro Si el flujo de pulpa es demasiado alto para ser absorbido por la carga, se producir una acumulacin de pulpa cerca del pie de la carga. El peso de este "charco" de pulpa reducir el consumo de potencia. La pulpa que entra al molino y se une a este charco no se muele como el resto de la carga. Los medios de molienda pierden su momento al caer en este charco de pulpa; ellos son amortiguados por la pulpa antes de impactar con otros medios de molienda o con el revestimiento del molino. Esto reduce su efectividad para moler partculas gruesas. Al mismo tiempo, la carga se expandir debido a que ms pulpa que la necesaria para llenar los vacos se une a la carga. Esta expansin desplazar el centro de gravedad hacia el eje del molino, de modo que se producir un aumento relativamente pequeo en la masa debido al aumento de pulpa. El efecto combinado es que la potencia consumida disminuir. La expansin de la pulpa tambin causar una prdida de presin en los medios de molienda, lo cual resultar en una prdida de la capacidad de molienda de las partculas finas.

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Porcentaje de slidos en el molino Existe un compromiso entre un aumento del porcentaje de slidos para aumentar el nmero de partculas en la pulpa (y as aumentar la posibilidad que se produzcan efectos de fractura) y una disminucin del porcentaje de slidos para asegurar un flujo adecuado a travs del molino (con el fin de que los medios de molienda choquen con suficiente energa). Este efecto es ms pronunciado para medios de molienda ms pequeos y partculas ms finas, como en el caso de molinos de bolas, debido a que para partculas finas la viscosidad comenzar a aumentar rpidamente a valores ms bajos del porcentaje de slidos. En los molinos de barras las partculas son suficientemente grandes para no ocasionar este problema de modo que la prctica normal es de maximizar el porcentaje de slidos, mientras se mantiene un flujo de agua suficiente para asegurar un adecuado flujo de pulpa a travs del molino. El porcentaje de slidos tambin juega un papael importante en la molienda AG y SAG. Normalmente se opera alrededor de 65 % o75 % de slidos con el fin de disponer de agua suficiente para extraer el material molido desde el molino. Para un mismo flujo de alimentacin de slidos, a bajos porcentajes de slidos, las partculas finas tienen un tiempo de residencia ms corto debido al aumento del flujo volumtrico. Esto tiende a hacer que el producto sea un poco ms grueso debido a que las partculas llegan a la rejilla de descarga en un menor tiempo, lo que puede ocasionar su salida del molino antes de ser suficientemente molidas. Esto tambin reducir la carga en el molino. Existe un valor ptimo del porcentaje de slidos al cual la velocidad de fragmentacin alcanza su valor mximo. Si se opera a este valor ptimo se obtendr un gran impacto en la eficiencia de molienda.

Dureza de la alimentacin El tamao de las partculas del producto depende de la dureza del mineral. Si el mineral es ms duro ( el ndice de trabajo del mineral aumenta), el contenido del molino (y del producto en el caso de molinos de bolas) se hace ms grueso debido a que la velocidad de fragmentacin disminuye. La molienda de un mineral duro se realizar principalmente por friccin, mientras que en el caso de minerales blandos la molienda es principalmente por impacto. En un molino AG o SAG, el producto ser ms finocuando el mineral es duro, y se producir ms material de tamao crtico debido a la accin de la rejilla de descarga. Con el fin de mantener la calidad de molienda, o para prevenir una posible sobrecarga, se debe reducir el tonelaje. Si el mineral es blando, se puede procesar un tonelaje alto; sin embargo, esto puede causar problemas aguas abajo en el circuito si la capacidad de algn equipo es limitada. En el caso de molinos AG o SAG, es posible que no se alcance la potencia nominal sin producirse primero una sobrecarga del molino debido a que los minerales blandos

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producen una carga fina en el molino. Con menos partculas gruesas dentro del molino para causar la molienda del mineral, la accin de molienda se reduce, lo que conduce a un producto ms grueso. Si el tonelaje de alimentacin no se puede aumentar, es posible que la velocidad del molino deba reducirse para evitar el dao del revestimiento debido a la reduccin de la carga en el molino.

Tamao de la alimentacin El efecto de la distribucin de tamao de las partculas alimentadas en el comportamiento de los molinos es relativamente complejo. Dentro de rangos de operacin normal, una alimentacin ms gruesa resultar en un producto ms grueso. Sin embargo, debido a que la velocidad de fragmentacin es mayor para partculas ms gruesas, los cambios en el tamao del producto son normalmente pequeos. En el caso de molinos AG y SAG, las partculas gruesas (idealmente cerca de un 20 % entre 10 y 25 cms) son muy importantes debido a que ellas constituyen una parte importante de los medios de molienda. En estos casos, un aumento en la proporcin de partculas gruesas (para una alimentacin constante) puede llevar a un aumento en la velocidad de fragmentacin, con lo que el producto resultar un poco ms fino. Se piensa que la presencia de partculas finas en la alimentacin del molino sirve para aumentar la velocidad de fragmentacin de las partculas grandes. Esto se atribuye a una menor velocidad de sedimentacin de las partculas gruesas debido a la presencia de partculas finas (una viscosidad ms alta). Las partculas grandes permanecen ms tiempo en el molino, exponindose ms a los efectos de molienda, en vez de hundirse hacia las paredes del molino en donde la molienda es inferior. Para una alimentacin muy fina, cuando la velocidad de fragmentacin es relativamente pequea, la eficiencia de molienda es normalmente pobre (altos ndices de trabajo operacionales). Esto demuestra la necesidad de un adecuado dimensionamiento de los medios de molienda.

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Flujo de alimentacin El flujo de alimentacin al molino determina el tiempo de residencia de las partculas dentro del molino. Si se aumenta el flujo de alimentacin, el producto es ms grueso debido a que el mineral permanece menos tiempo dentro del molino: a medida que el tiempo de residencia decrece, el nmero de eventos de ruptura ser menor. En los molinos AG y SAG, el tiempo de residencia de las partculas grandes est determinado por su tamao debido a la rejilla de descarga. Una disminucin en el flujo de alimentacin reducir la carga en el molino hasta que se alcance un nuevo punto de equilibrio. Esto contrasta con el caso de molinos de bolas, donde la carga permanece prcticamente constante debido a que ella est compuesta principalmente de bolas.

Tamao crtico En un molino con descarga por rejilla (o en un circuito cerrado donde el material grueso en la descarga del molino se retorna al molino) se puede producir una acumulacin de lo que se denomina material de tamao crtico (normalmente entre 2.5 cms y 7.7 cms). La velocidad de fragmentacin de este material no es suficientemente grande para un cierto flujo de alimentacin de modo que ste se acumula en el molino. En la rejilla se perforan algunas aberturas grandes, conocidas como aberturas para guijarros, con el fin de remover el exceso de material crtico. En el caso de molinos de bolas, esto ocurre con el material que es muy grande para el tamao de bolas. En el caso de molinos AG y SAG, esto ocurre para material que es muy pequeo para servir como medio de molienda y muy grande para ser molido a la velocidad requerida.

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Caractersticas de los molinos AG y SAG Los molinos AG o SAG se usan cuando se tiene material lo suficientemente grande para servir como medio de molienda. En el caso de molinos SAG se agregan bolas grandes (entre 10 cms y 15 cms, las que forman entre 6 % y 12 % de la carga volumtrica del molino) con el fin de aumentar la accin de molienda - especialmente la del material de tamao crtico. La carga total de material en el molino vara entre 25 y 35 % del volumen del molino. Estos molinos normalmente reciben la alimentacin desde un circuito de chancado primario (partculas de 25 cms o menos), que muele el material hasta un tamao normalmente inferior a 5 cms. Debido a la existencia de rejillas de descarga, las partculas gruesas son retenidas dentro del molino para seguir contribuyendo a la molienda hasta que son suficientemente pequeas para pasar a travs de la rejilla. El tamao de las aberturas de la rejilla determina el tamao mximo del producto del molino. Estos molinos normalmente operan en conjunto con clasificadores para formar un circuito cerrado. El material de sobretamao casi siempre se recicla directamente a la alimentacin del molino; algunas veces este material pasa primero por un chancador antes de ser enviado a la alimentacin del molino.

Caractersticas de los molinos de barras Los molinos de barras se usan para moler el material proveniente de un circuito de chancado (con un tamao tpico de 3 cms) hasta un tamao lo suficientemente fino para ser enviado a un molino de bolas (0.5 cm). Las partculas gruesas normalmente se mueven ms lentamente a travs del molino. La alimentacin gruesa separa las barras a la entrada del molino, lo que implica que all se molern preferentemente las partculas gruesas. Debido a la accin de blindaje de las partculas gruesas en los molinos de barras, estos molinos producen menos finos que los molinos de bolas. Los molinos de barras se usan casi siempre para preparar la alimentacin a molinos de bolas, por lo que operan en circuito abierto.

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Caractersticas de los molinos de bolas Los molinos de bolas se usan para moler material fino. Normalmente reciben su alimentacin desde un molino de barras o desde un circuito AG /SAG (el tamao tpico de la alimentacin es de 0.5 cm), y la muelen hasta alcanzar un tamao ms fino (0.1 cm o menores). Un molino de bolas normalmente opera en conjunto con clasificadores para formar un circuito cerrado. De esta forma, slo las partculas que son lo suficientemente finas continan hacia el proceso de separacin. Las partculas gruesas se reciclan a la alimentacin del molino para ser molidas suficientemente.

COMPARACION DE LOS DIFERENTES TIPOS DE MOLINOS

Los molinos de barras tienen una gran razn largo-dimetro

En Norteamrica, los molinos AG y SAG normalmente tienen un gran dimetro, y una razn largo dimetro pequea (se les conoce como molinos tipo panqueque). En Escandinavia y Sudfrica el perfl de estos molinos se asemeja ms al perfl de molinos de bolas o barras.

La carga de medios de molienda aumenta con el tipo de molino en el siguiente orden: AG-SAG-Barras-Bolas.

La velocidad es ms baja en el caso de molinos de barras.

El porcentaje de slidos es ms alto en el caso de molinos de barras.

Los medios de molienda de acero son ms grandes en molinos de barras y molinos SAG.

El producto de molienda es ms grueso en molinos AG, SAG y de barras.

Nuevas barras se pueden agregar slo cuando el molino de barras est detenido; nuevas bolas se pueden agregar cuando el molino de bolas est en marcha. Los molinos AG no requieren adicin de medios de molienda.

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RESUMEN

Los molinos rotatorios logran la liberacin de las fases minerales generando eventos de ruptura de mineral.

El patrn de movimiento de la carga (catarata o cascada) determina el tipo de molienda.

El patrn de movimiento de la carga est determinado en parte por la velocidad del molino, el diseo de los levantadores de carga (lifters), y el tamao de los medios de molienda.

La velocidad de fragmentacin depende principalmente del tamao de las partculas, del tamao y la forma de los medios de molienda, de la dureza del mineral y del porcentaje de slidos de la alimentacin (viscosidad).

La potencia consumida y el sonido emitido por un molino son buenos indicadores de su operacin.

Los tipos de medios de molienda ms comunes son: bolas, barras y grandes trozos de mineral.

ENCLAVAMIENTOS Bajo ciertas condiciones, el molino se detendr automticamente con el fin de evitar daos serios: 1. Baja presin de aire (embragues neumticos) 2. Baja presin de aceite o bajo flujo de aceite (lubricacin del mun) 3. Alta temperatura de los enrollados del motor 4. Alta corriente en el motor 5. Alta temperatura de los descansos (descansos del mun, corona o pin) 6. Sincronizacin del motor del molino (tres fases) MONITOREO Verifique lo siguiente en forma regular: 1. Indicacin visible de sobrecarga. Vea si existe un rechazo excesivo de partculas gruesas

o medios de molienda por el trmel. Observe la relacin potencia-carga en el caso de molinos AG y SAG.

2. Potencia consumida y sonido emitido por el molino 3. Porcentaje de slidos 4. Viscosidad de la pulpa. Observe la pulpa en las reas del mun y del trmel. 5. Tamao de la alimentacin. 6. Lubricacin del mun y de la corona. 7. Filtraciones (lado de la alimentacin y de la descarga, pernos del revestimiento).

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RESOLUCION DE FALLAS

PROBLEMA CAUSA ACCION A TOMAR

Cada abrupta de la potencia en un molino de bolas con algo de medios de molienda rechazados por el trmel.

Sobrecarga viscosa

Agregar ms agua a la alimentacin del molino de bolas.

Cada abrupta de la potencia en un molino de bolas con algo de medios de molienda rechazados por el trmel.

Sobrecarga por atoro

Reducir el tonelaje

La operacin del molino de barras se hace ms ruidosa y trozos de barras son rechazadas por el trmel.

Condicin de sobrecarga

Monitorear el molino y reducir el tonelaje si es necesario

Material grueso es rechazado por el trmel.

Inminente sobrecarga del molino

Monitorear la operacin del molino

Molino ruidoso pero no hay seales visibles de sobrecarga.

El porcentaje de slidos del molino es muy bajo

Reducir el flujo de agua o aumentar el flujo de alimentacin de slidos con el fin de aumentar el % de slidos.

Producto demasiado grueso

Tiempo de residencia del material dentro del molino demasiado corto.

Reducir el tonelaje.

Producto demasiado grueso La densidad del molino es muy baja.

Reducir el flujo de agua al molino.

Producto demasiado grueso La densidad del molino es muy alta.

Aumentar el flujo de agua al molino.

Producto demasiado grueso

La alimentacin al molino es demasiado gruesa

Reducir el tonelaje y, si es posible, checar la operacin del chancador o del molino de barras.

Producto demasiado grueso El mineral es demasiado duro

Reducir el tonelaje

Producto demasiado grueso

Producto con partculas ms grandes que las aberturas de la rejilla.

Reemplazar las rejillas daadas.

La potencia consumida decrece lentamente.

Los medios de molienda han sido consumidos.

Agregar mas medios de molienda.

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La potencia de los molinos AG o SAG decrece y la presin de los descansos aumenta.

Sobrecarga debido a la acumulacin de partculas grandes.

Reducir el tonelaje

La potencia de los molinos AG o SAG decrece y la presin de los descansos aumenta.

Sobrecarga debido a la acumulacin de partculas ms pequeas que las aberturas de la rejilla.

Aumentar el flujo de agua a la alimentacin del molino.

La potencia de los molinos AG o SAG decrece y la presin de los descansos aumenta.

Sobrecarga debida a la obstruccin de la rejilla de descarga.

Reducir el tonelaje y flujo de agua alimentado al molino.

Limpiar la rejilla.

Bajo tonelaje procesado pero alta presin de descansos (en molinos de descarga por rejilla).

Obstruccin de la rejilla de descarga.

Limpiar la rejilla.

Bajo tonelaje procesado pero alta presin de descansos (en molinos de descarga por rejilla).

Rejilla amartillada (reduccin del tamao de las aberturas).

Reemplazar la rejilla.

Bajo tonelaje procesado pero alta presin de descansos (en molinos de descarga por rejilla).

La densidad del molino es demasiado baja.

Reducir el flujo de agua al molino.

Bajo tonelaje procesado pero alta presin de descansos (en molinos de descarga por rejilla).

La densidad del molino es demasiado alta.

Aumentar el flujo de agua al molino.