Molienda
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Molienda Conceptos básicos Definición de diámetro de partícula Numero para describir el tamaño aproximado de una partícula, como si la partícula tuviera forma definida. La escala de tamices Tayler es la más utilizada para medir el tamaño de partículas, aunque hay otras escalas menos utilizadas, cuando las partículas son demasiadas pequeñas se utiliza la técnica del Cyclosizer. Zonas de reducción de tamaño En la zona A las bolas se mueven unas sobre otras en capas concéntricas, produciendo la fractura por compresión y fricción. En la zona B más alejada del casco, las bolas se separan e inician su retorno, produciendo reducción de tamaño por impacto, la más vigorosa. La zona C las bolas producen reducción de tamaño también por impacto (movimiento por catarata). Velocidad del molino La velocidad crítica del molino es la mínima velocidad a la cual el medio moledor es mantenido adherido al casco debido a la fuerza centrífuga. Una baja velocidad del molino produce baja capacidad de molienda y material fino. Una alta velocidad del molino redunda en un aumento de la capacidad de molienda pero produce partículas gruesas. Las velocidades más eficientes se encuentran en el rango de 65%-82% de la velocidad crítica. A B C
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Molienda Conceptos básicos
Definición de diámetro de partícula
Numero para describir el tamaño aproximado de una partícula, como si la partícula tuviera
forma definida.
La escala de tamices Tayler es la más utilizada para medir el tamaño de partículas, aunque
hay otras escalas menos utilizadas, cuando las partículas son demasiadas pequeñas se
utiliza la técnica del Cyclosizer.
Zonas de reducción de tamaño
En la zona A las bolas se
mueven unas sobre otras en
capas concéntricas,
produciendo la fractura por
compresión y fricción.
En la zona B más alejada del
casco, las bolas se separan e
inician su retorno,
produciendo reducción de
tamaño por impacto, la
más vigorosa.
La zona C las bolas producen
reducción de tamaño también
por impacto (movimiento por
catarata).
Velocidad del molino
La velocidad crítica del molino es la mínima velocidad a la cual el medio moledor es mantenido
adherido al casco debido a la fuerza centrífuga.
Una baja velocidad del molino produce baja capacidad de molienda y material fino.
Una alta velocidad del molino redunda en un aumento de la capacidad de molienda pero
produce partículas gruesas.
Las velocidades más eficientes se encuentran en el rango de 65%-82% de la velocidad
crítica.
A
B
C
Velocidad critica
Es la mínima velocidad a la cual el medio moledor es mantenido adherido al casco debido a la
fuerza centrífuga.
Una baja velocidad del molino produce baja capacidad de molienda y material fino.
Una alta velocidad del molino redunda en un aumento de la capacidad de molienda pero
produce partículas gruesa
La velocidades más eficientes se encuentran en el rango de 65%-82% de la velocidad
critica
Para calculas las rpm de velocidad crítica se utiliza la siguiente ecuación:
𝑁𝑐 = 7.66 √𝐷
Donde D es el diámetro del molino, después para sacar el porcentaje critico se divide las RPM del
molino entre Nc.
𝑉𝑐 = 𝑟𝑝𝑚 𝑚𝑜𝑙𝑖𝑛𝑜
𝑁𝑐
La superficie de las lainas y el perfil de los levantadores del molino así como las
características de la carga cruda también influyen en la naturaleza del movimiento del
medio moledor en un molino con un diámetro específico. La carga puede ser como un
contrapeso dentro del molino de bolas, a mayor carga mayor es la velocidad crítica.
Movimientos de carga dependiente de diferentes levantadores
Carga dentro del molino
Aspectos fundamentales
Principios de operación de un molino SAG
La carga del molino SAG está compuesta por mineral nuevo, bolas de molienda de acero, sobre
tamaño del molino SAG reciclado y agua.
La carga total del molino ocupa aproximadamente un 30% de volumen del molino. Generalmente,
solo las bolas de molienda ocupan un 5 % del volumen del molino.
El molino está diseñado para contener el un volumen máximo de bolas de un 15 por ciento. Estos
volúmenes de llenado son aproximados y los volúmenes óptimos dependen de los resultados de la
experiencia real de la planta.
El molino gira, lo cual hace rodar violentamente su contenido para producir una acción de
rompimiento. El molino tiene revestimiento de acero de cromo-molibdeno, resistentes de
desgaste, para proteger el casco. Los revestimientos tienen levantadores que ayudan a levantar la
carga durante la rotación del molino. La carga se levanta aproximadamente dos tercios del
desplazamiento del arco de rotación del casco antes de rodar a la base de la carga.
La molienda dentro del molino es una combinación de rompimiento del mineral por medio de los
rodados, pellizco y apriete del mineral entre las bolas y la abrasión de las partículas que se frotan
entre si y contra las bolas. En un molino SAG, la molienda por abrasión es mínima.
La velocidad del molino genera gran parte de levante del molino, el molino SAG se acciona gracias
a un motor de velocidad fija y se opera a un rango de un 70% de su velocidad crítica
La velocidad crítica es la velocidad del molino a la cual la fuerza centrífuga sostiene todo el
material en las paredes del molino y evita la acción de catarata que requiere la molienda.
El mantenimiento del nivel correcto de carga en el molino es uno de los elementos más
importantes para una molienda eficiente. El operador de molienda debe asegurarse de que los
revestimientos del molino estén protegidos contra impactos directos de las bolas de molienda.
Esto se logra manteniendo un lecho de mineral donde las bolas pueden caer durante la acción de
la catarata. Si el mineral es más blando, muele más rápido. Bajo condiciones de mineral blando, es
difícil mantener un lecho de mineral en el molino y a la vez evitar que los circuitos siguientes
reciban demasiado flujo de pulpa molido.
La fracción gruesa de la alimentación del stock-pile y la densidad de la pulpa del molino se deben
aumentar para ayudar a proteger los revestimientos si se encuentra mineral blando. Como ajuste
final, la quebradora de reciclado se puede evitar, proporcionando material grueso adicional al
molino. Esto reduce la velocidad de molienda y mantiene el lecho del mineral en el molino, si el
mineral es más duro, se pueden invertir las acciones.
Principio de operación de un molino de bolas
El molino de bolas está formado por un cilindro de acero rotatorio con extremos cónicos. El
cilindro está apoyado en cada extremo por muñones que giran sobre las chumaceras. Los
revestimientos de hule están apernados al interior del casco y de las cabezas.
La alimentación entra al molino a través del chute de alimentación, del surtidor de alimentación y
del muñón extremo de alimentación. Las bolas de molienda de acero ocupan aproximadamente
un 30% del volumen total del molino de bolas. La pulpa llena los espacios entre las bolas, la carga
de agua y mineral aumenta su volumen hasta que rebosa por el muñón de descarga.
A medida que el molino va girando, una combinación de fuerza centrífuga y fricción mantiene la
carga de pulpa y acero contra lado ascendente del molino. Con el tiempo, la carga rueda por la
superficie de la parte ascendente de la carga hacia la base. Los revestimientos del molino de bolas
están diseñados para evitar el resbalamiento y el rodar de las bolas hacia abajo por la superficie
ascendente del casco. (Esto es diferente a la sección cuadrada de los levantadores del molino SAG,
que tienden levantar y dejar caer la carga) Las partículas de mineral se rompen al ser pellizcadas
entre las bolas o simplemente se frotan (desgastan).
Se agrega bolas de molienda nuevas al molino para reemplazar las bolas desgastadas, el resultado
es una gradación de tamaño de las bolas. La pulpa que sale del molino entra al trommel, adherida
al extremo del muñón de descarga. El trommel es cilíndrico y gira con el molino, el trommel está
formado por una estructura abierta que tiene paneles de criba perforados y adheridos a su
superficie interior. Toda pulpa pasa por este trommel.
Ocasionalmente el molino rechaza las bolas de molienda gastadas y se descargan a través del lado
abierto del trommel, los diques del trommel disminuyen la velocidad de la pulpa a medida que
avanza por el trommel y le permite drenar a través de las ranuras. El material de sobre tamaño
que llega al extremo del trommel cae hacia un chute que descarga en un recipiente metálico.
Ocasionalmente el molino rechaza las bolas de molienda gastadas y se descargan a través del lado
abierto del trommel. Los diques del trommel disminuyen la velocidad de la pulpa a medida que
avanza por el trommel y le permite drenar a través de las ranuras.
El material de sobre tamaño que llega al extremo del trommel cae hacia un chute que descarga en
un recipiente metálico.
% quebrado vs tiempo de residencia
Relación de potencia de molino vs volumen en el molino
Relación de presión Pats (descansos) vs potencia del molino
Medio de molienda
Barras
Son utilizadas para molienda primaria, el tamaño de mineral alimentado a los molinos con medio
moledor de barras es del orden 3/8” a 2” (10 a 50 mm). El tamaño del mineral descargado está en
el rango de 1/8” a 3/8” (2 a 10 mm).El diámetro de las barras utilizadas en molienda primaria
varía entre 1.5 y 4 pulgadas, con un largo de 10 a 20 pies, dependiente del largo del molino. Son
fabricadas con aleación de acero con 0.8-1% de C, .3-.9% de Mn, un máximo de .04% de P y con S
máximo de .05%, lo que les da una dureza de 240 a 300 Brinell.
Consumo de barras con diferente minerales
Bolas
Son utilizadas para molienda primaria a tamaños que varía de 3 a 4 pulgadas y para molienda
secundaria con rangos de ¾” a 2.5”, tamaños de 5” son utilizados generalmente en molienda
semiautógena.
El tamaño de minerales alimentados a los molinos primarios con medio moledor de bolas
generalmente es de 80% a -1/2” o -3/8” descargando P80 del orden de 500 um a 600 um.
Para bolas de tamaño grande, donde es necesario de molienda de alto impacto, para la fabricación
se utiliza acero forjado al alto carbón. En ocasiones se le agrega pequeñas cantidades de cromo.
Otro material muy utilizado es el acero Ni-Hard, que es una aleación de níquel-cromo con fierro
blanco, utilizando una matriz martensítica.
Consumo de bola con diferente mineral
Volumen de carga para molino de bolas
El volumen de carga de bola de un molino giratorio es el porcentaje del volumen interior del
molino que está ocupado por el medio moledor e incluye los espacios huecos que existen entre el
medio.
% = 113-116(L/D)
L = distancia interior de la parte superior del molino a la parte superior de la carga estacionaria,
metros.
D = diámetro del molino por el interior del blindaje, metros.
Los molino de bolas del tipo derrame tienen restringido el volumen de la carga de bola a un
máximo de 45%, para evitar que se descargue la bola. Los molinos de bolas que tienen rejillas
pueden operar hasta con 50% ya que la rejilla misma mantiene las bolas en su interior, el volumen
de la carga aconsejada para un molino de bolas es en el rango de 25% a 40%.
Potencia consumida vs carga de bolas
Tamaño de bola
Todos los molinos que utilizan bolas como medio moledor arrancan con una determinada carga de
bolas, los diámetros de la carga de bola inicial son diferentes, formando lo que se llama gradiente.
La bola, como efecto de la operación del molino, sufre desgaste.
Calculo de del tamaño de bola
B = [(F80*Wi/K*Cs) (S/D^0.5)^0.5]^0.5
Donde:
B: Tamaño de bola en pulgada
F80: 80% pasante en la alimentación en micras
Wi: Índice de medio de trabajo en molienda
K: constante (200)
Cs: Velocidad critica (%)
S: Peso específico del mineral
D: Diámetro del molino con lainas
Gradiente de bola de diferente tamaño
Medios de molienda
Materiales no ferrosos
Guijarros: Utilizados en molinos que procesan mineral de baja dureza, su consumo es alto.
Pedernal: Mineral compuesto por granos finos de cuarzo, con buena durabilidad y costo bajo,
también para minerales de baja dureza.
Porcelana: Muy utilizadas para la molienda fina, especialmente en procesos donde el fierro sería
un serio contaminante o que las bolas de acero no toleraría la corrosión.
Mineral: cuando el mineral tiene ciertas características de dureza, tamaño, tipo de fractura se
utiliza como medio moledor, solo o en combinación con bola de acero.
Materiales ferrosos
Cypelbs: Medio moledor fabricado del mismo material que las bolas y las barras pero con
dimensiones diferentes. Son especie de cilindro pequeño, donde se aprovechan las ventajas de las
barras en cuanto a las líneas de contacto y las de las bolas en cuanta variabilidad de movimiento.
Tipo de Cypelbs
Blindaje para molinos
La función principal de los blindajes de los molinos es protegerlos de desgaste por abrasión,
provocada sobre sus superficies internas debido al movimiento del medio moledor durante la
operación de los mismos. Como función secundaria, no menos importante, es la de ayudar a
producir los movimientos del medio moledor durante la operación, producida más directamente
por los elevadores.
La descripción de las lainas está basada en tres factores principales:
Material de que están construidas.
Perfil de las lainas y elevadores.
Sistema de montaje.
Los materiales de construcción más comunes son:
Acero fundido o rolado, de variadas aleaciones.
Hule natural.
De material pétreo, por ejemplo el utilizado en industria cementera.
Una combinación de hule y acero, como el Polymet (nombre comercial).
Porcelana.
Por lo general el hule y el acero son los materiales más utilizados. Cuando se tiene mineral
grueso como alimentación a los molinos, con alta carga de elementos de molienda, las
lainas de acero son las más utilizadas.
Las lainas de hule tienen un amplio campo de aplicación cuando se hace el diseño
adecuado. El hule puede utilizarse en rangos de temperatura alta, hasta 80 y 90° C.
Perfil de lainas de hule
Perfil de lainas de acero
Fijación de lainas de acero
Lainas Polymet para un molino de bolas
Posición de los pernos
Fijación del perno
Tapa
Partes de un molino de bolas
Alimentación: recibe el mineral a moler.
Lainas: Sirve para proteger el casco del molino.
Trómel: Evita que las partículas gruesas salgan del molino.
Casco: Retiene mineral y medios de molienda.
Medios de molienda: Son objetos que se mueven libremente dentro del molino, ellos muelen el
mineral a medida que el molino gira.
Muñones: Son los puntos de entrada y salida de la pulpa, soportan el molino.
Partes de un molino SAG
Cono: Transporta la pulpa mineral de los elevadores de pulpa hacia la descarga del molino.
Rejilla: Permite el paso del mineral que se encuentra a un tamaño requerido para la siguiente
etapa del proceso.
Cajón de alimentación: Recibe el mineral a moler.
Tapa de descarga: Se encuentra en el cilindro del molino en el lado de descarga.
Partes de Parrilla de descarga del molino SAG
Los levantadores de pulpa actúan como aspas levantando la pulpa a la parte superior a medida de
que el molino gira. La pulpa fluye hacia abajo y es desviada desde el muñón por el cono de
descarga.
Sistema de lubricación
La lubricación es muy importante porque así se obtiene un mejor funcionamiento del equipo y
evita que sufra daños.
Puntos de lubricación¨
Balance de masa global de lo que entre un molino
Balance de masa global: 35 𝑡𝑝ℎ + 15 𝑡𝑝ℎ = 50 𝑡𝑝ℎ
Descarga de porcentaje de solidos:
100 × 35 𝑡𝑝ℎ
35 𝑡𝑝ℎ + 15 𝑡𝑝ℎ = 70%
Agua= 15 T/hr
Mineral= 35 T/hr Producto= 50 T/hr
70% de solidos
Circuitos de molienda
Circuito abierto
Circuito cerrado (sin remolienda)
Circuito cerrado (con remolienda)
Circuito cerrado normal inverso
Variables de operación
Aumento de tonelaje al molino
1. Aumento de flujo de material por el molino.
2. Disminución del tiempo de residencia.
3. Más partículas gruesas descargadas por el molino.
4. Aumento de nivel de pulpa en el cajón de la bomba.
5. Aumento del porcentaje de solidos al ciclón.
6. Derrame de gruesos (partículas gruesas a flotación)
7. Aumento de carga circulante al molino.
8. Estabilización del circuito o sobre carga del molino.
Aumento de dureza del mineral
1. Disminuye velocidad de fragmentación de las partículas.
2. Aumento de carga dentro del molino.
3. Producción de más partículas finas debido a la fricción.
4. Aumento del tamaño critico en la descarga del molino.
5. Aumento de carga circulante.
6. Disminución del tiempo de residencia.
7. Molienda gruesa.
8. Producto grueso a flotación.
9. Sobre carga del molino.
Aumento de agua en la descarga del molino
1. Aumento de nivel de pulpa en el cajón de la bomba.
2. Disminuye el porcentaje de sólidos en el ciclón.
3. Partículas más finas en el derrame del ciclón.
4. Aumento de carga circulante al molino.
5. Aumento de carga al molino.
6. Disminución del tiempo de residencia.
7. Molienda gruesa.
8. Estabilización del circuito.
9. ¿Producto fino a flotación?
Aumento en la velocidad del molino
1. Aumenta velocidad de fragmentación.
2. Aumenta flujo de descarga del molino.
3. Partículas gruesas debido a la molienda por impacto.
4. Aumenta potencia del molino a menos que la velocidad sea muy alta.
5. Aumenta nivel de pulpa en el cajón de la bomba.
6. Carga circulante baja.
7. Podría disminuir la potencia.
8. Disminuye la carga del molino y el flujo en la descarga.
9. Estabilización del molino o sobre carga del molino.
Variables medidas en un circuito de molienda
1. Mineral alimentado.
2. Flujos de agua (alimentación y descarga).
3. Potencia consumida por el molino.
4. Nivel de pulpa en el cajón de la bomba.
5. Aumento de carga en el molino.
6. Potencia consumida por la bomba del ciclón.
7. Características de la pulpa a los ciclones.
8. Presión de trabajo de los ciclones.
9. Tamaño de partícula a flotación.
Lazos de control
1. Tamaño de partícula con agua en la descarga del molino.
Enlace de la medición del tamaño de partícula con el flujo de agua de alimentado al cajón
de la bomba del ciclón; respuesta rápida pero no estable a largo plazo.
2. Tamaño de partícula con carga fresca al molino.
Enlace de la medición del tamaño de partícula con el pesómetro de carga fresca; respuesta
lenta pero sostenible a largo plazo.
3. Densímetro (porcentaje de solidos) con agua en la descarga del molino.
Enlace de la medición de porcentaje de solidos al ciclón con el flujo de agua alimentado al
cajón de la bomba del ciclón.
4. Densímetro (porcentaje de solidos) con carga fresca al molino.
Enlace de la medición de porcentaje de solidos al ciclón el pesómetro de carga fresca.
5. Controlador multivariable.
Sistema que controla el tamaño de partícula variando el porcentaje de solidos al ciclón con
base al tonelaje de carga fresca al molino y el flujo de agua al cajón de la bomba.
Equipo Auxiliar Bascula Marcy
La densidad de la pulpa es el peso expresado en kilogramos de un litro de pulpa. La medición
más útil es el porcentaje de sólidos. Del peso total de la pulpa, esta es la cantidad que
corresponde a partículas de mineral sólido. Por ejemplo, si la muestra de pulpa se mide a
un 60 por ciento de sólidos, esto significa que por cada 100 gramos de pulpa, hay 60 gramos
de partículas sólidas de mineral y 40 gramos de agua.
Balanza Marcy
Separación por tamaños
Si bien la generación de un producto final que tenga un tamaño específico es, a veces, en
función de un separador por tamaños, la aplicación más importante de este es controlar el
tamaño del material que se alimenta a otro equipo.
Existen dos tipos básicos de separadores por tamaño:
Normalmente se emplean las cribas para las separaciones gruesas y los clasificadores para
las más finas.
Entre los clasificadores en húmedo, el ciclón, relativamente barato y simple, actualmente
es el dispositivo que más se utiliza en la industria para la molienda en circuito cerrado.
Cribas
El cribado y el tamizado son separaciones mecánicas de partículas basadas en el tamaño.
La separación se logra utilizando una superficie perforada uniformemente que actúa como
un calibrador múltiple de pasa- no pasa.
Idealmente las partículas que son más grandes que las aberturas quedan retenidas en la
superficie mientras que las partículas más pequeñas por la tela.
El material retenido sobre la superficie es el material sobre tamaño (representado “+”) y
el que pasa es el sobre tamaño (representado por “-“).
El proceso se desarrolla cuando las partículas se presentan repetidas veces las aberturas de
la superficie de cribado hasta que tiene lugar su paso o hasta que se termine el proceso.
Raras veces se logra una separación perfecta ya que normalmente hay algunas partículas
de subtamaño que en potencia quedan en la fracción de sobre tamaño.
Bajotamaño
Sobretamaño
Alimentación
Estra tif ica ción Sa turació n Se pa ra ció npo r re pe tició n
Fig. 1.- Eventos de la clasificación en una criba.
Tipos de separaciones
Operación y descripción Tipo de criba Depuración primaria: separación de una pequeña cantidad de material sobre tamaño de una alimentación formada predominantemente por finos.
Gruesos; parrilla. Intermedios y finos: igual que la usada para separaciones.
Separación gruesos: La separación de un tamaño a 4.75 mm y mayor.
Cribas vibratorias, horizontales o inclinadas.
Separación intermedia: La separación de un tamaño menor a 4.75 y mayor 425 um
Cribas vibratorias de alta velocidad, tamizadoras y cribas centrifugas; tamices estáticos.
Separación fina: Separación de un tamaño menor a 425 um
Cribas de alta velocidad; tamizadores centrífugos, tamices estáticos.
Ciclones
El ciclón es un clasificador, separa la alimentación en dos flujos; un flujo que contiene
principalmente partículas finas o livianas y un flujo que contiene principalmente partículas
gruesas o pesadas. La separación ocurre debido a que partículas de pesos y tamaños
diferentes tienen velocidades de sedimentación diferentes.La alimentación a un ciclón
puede consistir en una mezcla de aire y partículas (como en el caso de un col ector de polvo
por ejemplo) o en una pulpa formada por partículas y agua. En planta de procesamiento de
minerales, los ciclones normalmente trabajan con pulpas, a estos ciclones se les conoce
también como hidrociclónes.
Banco de ciclones
Ápex
El ápex (ápice) en el fondo del ciclón descarga el material grueso o más pesado, este
material se denomina descarga. En algunos ciclones, es posible ajustar el tamaño del ápex.
El ápex da la capacidad del ciclón y en ningún caso se debe utilizar para definir la
clasificación.
Vórtex
El vórtex (vórtice o buscador del vórtice) recolecta el material más fino cerca de la parte
alta del ciclón, el material que sale por el vórtex se le denomina derrame o fino. El
derrame normalmente se envía hacia la siguiente etapa del proceso (flotación), la mayor
parte del agua sale por el derrame.
El buscador de vórtice se extiende dentro de la sección cilíndrica para prevenir el corto
circuito entre la alimentación y el derrame.
Orificio de entrada
El orificio de entrada dirige la alimentación del ciclón, su diseño crea un movimiento circular.
Sección cilíndrica
Es donde se produce la clasificación.
Sección cónica
Guía el material grueso hacia el fondo del ciclón.
Distribuidor de alimentación central
El distribuidor de alimentación central dirige la alimentación hacia cada ciclón.
Válvula de entrada a un ciclón
Las válvulas de entrada de los ciclones sirven para aislar los ciclones. Se puede cambiar el número
de ciclones en operación para modificar la capacidad del circuito. Las válvulas permiten también el
cambio de ciclones cuando ellos requieren mantenimiento.
Recolector de la descarga (gruesos o arenas)
El recolector de la descarga recibe la descarga de los ciclones individuales.
Recolector de derrame (finos o lamas)
El recolector de derrame recibe el rebalse de los ciclones individuales.
Separación por tamaño
La fuerza centrífuga creada por el movimiento circular dentro de un ciclón separa las partículas
finas de las partículas gruesas. Las partículas más grandes y más pesadas son arrojadas contra las
paredes del ciclón y fluyen hacia el ápex, las partículas más livianas son arrastradas por el agua
hacia el derrame del ciclón (vórtex).
El balance entre la fuerza centrífuga y la fuerza de arrastre determina por donde van a salir las
partículas, los finos son arrastrados junto con la mayor parte del agua hacia el vórtex del ciclón.
Operación de ciclón vista lateral y vista superior
Eficiencia de la clasificación
Idealmente, todas las partículas gruesas deberían salir por la descarga del ciclón y todas las
partículas finas deberían de salir por el rebalse. En la práctica, una fracción de las gruesas sale por
el derrame y una fracción de las partículas finas sale por la descarga. La eficiencia de la
clasificación se representa mediante la curva de clasificación (curva de partición o de eficiencia de
clasificación)
Curva de fracción de la alimentación que va a la descarga vs tamaño
Curva de la eficiencia de clasificación
Comportamiento del ciclón
Las variables que afectan el comportamiento del ciclón se pueden dividir en dos grupos
principales:
Variables operacionales y variables de diseño. En la práctica, el porcentaje de solidos de la
alimentación es la variable operacional más importante.
Variables de operacion
Porcentaje de solidos de alimentación
Flujo de alimentación o presión de alimentación Numero de ciclones en operación
Variables de diseño
Tamaño del ápex Tamaño del buscador del vórtice
Tamaño del cuerpo
Tamaño de la entrada
Tamaño del corte y finura del producto
El tamaño de corte es un parámetro importante en los ciclones, el tamaño de corte no se puede
medir directamente; sin embargo está directamente relacionado con la finura del material en el
derrame. La finura del derrame puede determinarse midiendo la cantidad de partículas que pasan
por una malla de un cierto tamaño, por ejemplo de la malla 200.
En la medida que el tamaño de corte disminuye, el porcentaje bajo la malla 200 aumenta. Un
tamaño de corte mayor implica un derrame más grueso y por lo tanto, con menos partículas lo
suficientemente finas como para pasar por la malla 200.
Grafica de tamaño de corte
Flujo de alimentación al ciclón
Un flujo de alimentación más alto produce un derrame ligeramente más fino, esto se debe a que
un flujo de alimentación más alto al ciclón aumenta la velocidad de la pulpa, lo que aumenta la
fuerza centrífuga.
Un aumento en la fuerza centrífuga causa un aumento en la velocidad de sedimentación, lo cual
reduce el tamaño de corte, por consiguiente, partículas que normalmente saldrían por el derrame
son enviadas hacia el ápex (descarga) del ciclón.
Grafica de flujo de alimentación
Tamaño del ápex y vórtex
Un ápex más grande produce un derrame más fino ya que permite que más pulpa salga por la
descarga del ciclón. Esto reduce la cantidad de material que sale por el derrame, lo cual reduce la
fuerza de arrastre sobre las partículas. Como resultado, el tamaño de corte disminuye, no olvidar
que el tamaño del ápex da la capacidad al ciclón.
Un vórtex más pequeño produce un derrame más fino, al reducir el tamaño del vórtex se restringe
la cantidad de material que sale por el rebalse. Este menor flujo implica que la fuerza de arrastre
sobre las partículas también disminuye.
La velocidad de sedimentación de las partículas de tamaño intermedio es ahora suficiente para
vencer el arrastre, estas partículas que de otra forma hubieran salido por el derrame del ciclón, se
pueden mover ahora hacia las paredes del mismo y luego hacia la descarga, como resultado el
tamaño de corte disminuye.
Acordonamiento
Si se excede la capacidad del ápex, puede ocurrir una condición conocida como acordonamiento o
descarga soga. Normalmente, la descarga parece estar siendo rociada fuera del ciclón, cuando se
produce el acordonamiento, la columna de aire dentro del ápex desaparece y el movimiento
espiral se pierde casi completamente, la descarga de ciclón parece una soga.
En casos extremos, el acordonamiento puede conducir a un bloqueo del ciclón. El bloqueo de un
ciclón no es muy común, pero puede ocurrir en el caso de un ápex pequeño al ser bloqueado por
partículas grandes, pequeños trozos de medios de molienda o por algún otro cuerpo extraño.
Flujo intermitente o pulsante en ciclones
Un flujo pulsante es un problema que puede ocurrir de vez en cuando (especialmente cuando no
existe control de nivel en las cajas de las bombas que alimentan los ciclones).
El flujo pulsante produce una operación inestable de los ciclones, debido al que el derrame fluye
también en forma intermitente. Cuando la alimentación es pulsante, es muy común que el
material grueso no se clasifique correctamente y salga por el derrame.
Esto puede tener efectos negativos sobre la recuperación y sobre la operación de los circuitos
aguas abajo. Fluctuaciones en la presión de los ciclones o en la potencia de la bomba de
alimentación son una indicación de flujo pulsante.
Presión de alimentación del ciclón vs corriente en las bombas
Bombas
Las bombas se usan para transferir pulpa de un punto a otro. Las bombas aumentan la presión de
los fluidos para darles la fuerza impulsora requerida para que fluyan. El cajón de bombeo brinda la
capacidad para absorber fluctuaciones, en condiciones de operación normal el cajón de bombeo
nunca esa vacío o rebosando; el cajón provee un flujo constante a la toma de la bomba y evita la
entrada de aire o cavitación.
Bomba centrifuga horizontal
Puesta en marcha de una bomba
Realice los chequeos previos a la puesta en marcha
Tubería de succión y descarga
Condiciones mecánicas de la bomba
Nivel de aceite del tambor de la bomba
La válvula de drenaje en la tubería de succión de la bomba este cerrada
El drenaje del cajón de la bomba este cerrado
Nivel de pulpa en el cajón de la bomba
Suministro de agua de sello disponible
Energía eléctrica de la bomba
Abra el paso de agua de sello de la bomba (usted puede comprobar el flujo de agua de
sello en el cajón de la bomba)
Comience agregar agua al cajón de la bomba
Ponga en marcha la bomba
Parada de una bomba
Interrumpa el flujo de agua y pulpa al cajón de la bomba
Detenga la bomba (Se puede reconocer el sonido cuando el cajón de la bomba este vacío)
Abra la válvula de drenaje en el lado de la succión
Abra el drenaje en el cajón de la bomba
Deje circulando el agua de sello por 15 minutos con el fin de limpiar la bomba
Supervisión de la bomba
Con frecuencia verifique lo siguiente:
Presión de descarga de la bomba
Corriente en el motor de la bomba
Pulsaciones
Presión y flujo de agua de sellos
La presión del agua de sello debería ser al menos de 10 PSI más alta que la presión de la
pulpa con el fin de asegurar un sello efectivo
Temperatura de los descansos
Filtraciones a través de la carcaza
Filtraciones a través de las empaquetaduras
Nivel de aceite en el tambor de la bomba
Problemas, causas y remedios de bombas
Problema Causa Remedio
Rebose del cajón de bombas
Velocidad demasiado lenta de la bomba
Revise los controles de velocidad de la bomba y
asegúrese que la velocidad de la bomba este fijada
adecuadamente. Revise el sistema de accionamiento de la bomba ante posible
desfase.
La línea de succión está bloqueada.
Limpie el mineral y desecho de la línea de succión de la bomba.
El impulsor de la bomba está bloqueado.
Haga que la bomba sea desarmada para remover
carga
Se incorpora demasiado aire al fluido en el cajón. Esta es una condición que es más típica de las pulpas
de flotación.
Revise las condiciones de espuma del fluido del
proceso que entra. Póngase en contacto con el
supervisor, si es posible eleve nivel de fluido en el
cajón.
Rebose de cajón de
bombas
La densidad o viscosidad
del fluido es demasiada
alta
Reduzca la densidad o
viscosidad agregando agua
La junta del casquillo de la
bomba tiene defectos y
permite el paso de aire a la
bomba
Revise si hay filtraciones de
aire en la cubierta e informe
de cualquier problema a
mantenimiento
La bomba gira en dirección contraria
Haga que mantenimiento revise que la bomba rote
adecuadamente
Problema Causa Remedio
Reducción de flujo de descarga
La toma de la bomba no se llena con agua o con pulpa
Asegúrese que la bomba este recibiendo suficiente flujo de entrada
El impulsor de la bomba este dañado o desgastado
Haga que mantenimiento revise el impulsor
La línea de succión está bloqueada
Saque el mineral y desecho de la línea de succión de la bomba
El impulsor de la bomba está bloqueado
Haga que desarmen la bomba y retiren el desecho
Se incorpora demasiado aire al fluido en el cajón. Esta es una condición que es más
típica de las pulpas de flotación.
Revise las condiciones de espuma del fluido del proceso
que entra. Póngase en contacto con el supervisor, si es posible eleve nivel de fluido
en el cajón.
La junta de la cubierta de la bomba tiene defectos, permitiendo que entre aire en la bomba.
Revise si hay filtraciones de aire en la cubierta e informe de cualquier problema a mantenimiento.
Se está filtrando aire al casquillo de la bomba.
Revise si hay filtraciones de aire en el casquete.
Problema Causa Remedio
Presión insuficiente en la descarga de la bomba
La toma de la bomba no se llena con agua ni con pulpa
Asegúrese que la bomba este recibiendo suficiente flujo de entrada
Se incorpora demasiado aire en el fluido del cajón.
Revise las condiciones de espuma del fluido de proceso que entra. En lo posible eleve el nivel del fluido en el cajón.
La línea de succión está bloqueada.
Saque el mineral y el desecho de la línea de succión de la bomba.
El impulso de la bomba está bloqueado
Hagan que desarmen la bomba y saquen el desecho.
La junta de la cubierta de la bomba es defectuosa, permitiendo que entre aire a la bomba.
Revise si hay filtraciones de aire en la cubierta e informe de cualquier problema a mantenimiento.
El impulsor de la bomba está dañado o desgastado.
Haga que mantenimiento revise el impulsor.
Problema Causa Remedio
Elevada vibración de la bomba o bomba ruidosa
No está fluyendo suficiente alimentación dentro de la bomba, la bomba esta cavitando.
Revise el nivel de cajón, válvula de paso de la bomba y válvulas de control. Asegúrese que no esté bloqueado el flujo de toma de la bomba.
La bomba no está alineada adecuadamente.
Haga que mantenimiento revise si la bomba está bien alineada.
La bomba no está asegurada adecuadamente a los cimientos.
Revise si hay pernos y abrazaderas sueltos en el sistema que asegura la bomba a los cimientos.
El eje de la bomba esta doblado.
Haga que mantenimiento revise el estado del eje de la bomba.
Falla de los rodamientos de la bomba.
Haga que mantenimiento revise el estado de los rodamientos de la bomba.
El impulsor de la bomba está dañado, desgastado o desequilibrado.
Haga que mantenimiento revise el impulsor.
Problema Causa Remedio
Consumo demasiado
elevado de energía
en la bomba
El impulsor de la bomba está rozando
contra la pared estacionaria de la
bomba.
Haga que mantenimiento revise los
espacios libres del impulsor de la bomba.
El casquillo de la bomba está
demasiado apretado o se ha hecho
uso de un tipo inadecuado de
empaquetadura.
Haga que mantenimiento revise el
material del sistema de casquillo de la
bomba y ajuste en la medida que sea
necesario.
La densidad del fluido en el cajón es
demasiada elevada.
En lo posible, reduzca la densidad del
fluido en el cajón agregando agua.
La bomba está girando en dirección
equivocada. El impulsor pudo haberse
descentrado y está rozando contra el
interior del casco de la bomba.
Haga que mantenimiento revise si la
bomba rotando adecuadamente.
El eje de la bomba esta doblado. Haga que mantenimiento revise el estado
del eje de la bomba.
Problema Causa Remedio
Exceso de filtración a través del sistema de sello
La bomba no está lineada adecuadamente.
Haga que mantenimiento revise si la bomba está
correctamente alineada.
La empaquetadura de la bomba está instalada en
forma impropia o está usando material inadecuado.
Haga que mantenimiento revise el del sistema de sello de la bomba y haga los ajustes
necesarios.
Una falla en los rodamientos de la bomba está haciendo
que el eje este descentrado.
Haga que mantenimiento revise el estado de los
rodamientos de la bomba.
El eje de la bomba esta doblado.
Haga que mantenimiento revise el estado del eje de la
bomba.
Control de nivel
A fin de asegurar que la bomba tenga siempre un abastecimiento de pulpa, normalmente se
instala un control de nivel en el cajón de la bomba. La forma más común de mantener el nivel es
variar la velocidad de la bomba o variar el flujo de agua al cajón de la bomba.
Sensor ultrasónico de nivel
Efectos de la espuma
Si la espuma persiste en el cajón de bombeo, ella incorporara aire a la bomba e impedirá que esta
bombee adecuadamente, creando bolsones de aire en la bomba. Existen dos soluciones para este
problema: deshacer la espuma (química o mecánicamente) o mantenerla lejos de la entrada de la
bomba (manteniendo un nivel alto el cajón de bombeo).
Medidor de tamaño de partículas
El medidor de tamaño de partículas (PSM) es un instrumento que muestrea continuamente un
flujo de pulpa en movimiento en la planta y determina la distribución del tamaño de partículas de
la pulpa y de la densidad de la pulpa. El PSM tiene un sistema de vacío incorporado que saca la
muestra desde el proceso, la pulpa contiene principalmente agua y partículas de mineral, así como
algo de aire atrapado.
Las burbujas de aire se deben eliminar de la muestra, de modo que no se confundan con las
partículas de mineral durante el siguiente paso de análisis, para esto, la muestra se agita en un
eliminador de aire especial para separar las burbujas mediante fuerza centrífuga. Se aplica vacío
para eliminar el aire y ayudar la separación.
Al mismo tiempo el vacío extrae una muestra continua desde la caja de muestra de la línea de
derrame de finos de ciclones a través de la criba. El cedazo impide que las partículas más grandes
que las aberturas de la criba entren al PSM. Una vez que se elimina el aire, la muestra pasa a
través de una cámara de medición (conjunto electrónico), donde hay dos grupos de transmisores y
receptores ultrasónicos. Los transmisores producen señales ultrasónicas de alta frecuencia, luego
los transmisores transmiten esta energía hacia la muestra de pulpa y analizan las ondas
ultrasónicas reflejadas, las que son recibidas por los receptores ultrasónicos para determinar el
tamaño de las partículas de la muestra y la densidad de la pulpa. La muestra pasa a través de un
conjunto electrónico y fluye el proceso por gravedad.
Estas señales se envían a una computadora, la computadora calcula el porcentaje de sólidos y el
tamaño de las partículas de mineral dentro de la pulpa. El tamaño el tamaño de las partículas se
expresa como porcentaje que pasa (o es retenido) por cierto tamaños de criba. Se puede habilitar
una variedad de salidas para los tamaños de criba seleccionados.
