Preparacin Mecnica de minerales

Ing. NORMAN TORO VMETALURGIA EXTRACTIVA 1

Me 4601INTRODUCCIN22Introduccin3El chancado se realiza con material seco, y el mecanismo de reduccin de tamao es la compresin o impacto.

La molienda se realiza principalmente en hmedo. El mecanismo de reduccin es abrasin e impacto del mineral por el movimiento de los medios de molienda.

Debido a que estas son etapas que consumen grandes cantidades de energa, la filosofa en la aplicacin de cada etapa, es moler lo mnimo necesario.

Introduccin4EtapaSub-etapaRango de tamaoConsumo de energa kWh/tEquipoTrituracin( 100 cm-0.5 cm )Primaria100 cm-10 cm0,35Trituradora mandbula y giratoriaSecundaria10 cm-1cm(4"-3/8")0,3 - 3Trituradora cono estndarTerciaria1cm-0.5cm(3/8"-1/4")Trituradora dono cabeza cortaMolienda ( 10 cm - 10 nm )Primaria10 mm - 1 mm3-6Molino de barrasSecundaria1mm 100 m10Molino de bolasTerciaria100 m 10 nm10-30Molino de bolashttps://www.youtube.com/watch?v=bTd6uQkN-ZE

Introduccin5El objetivo que normalmente se persigue en la industria minera es obtener un producto, de un tamao, en el cual las especies mineralgicas valiosas se encuentren liberadas y puedan ser separadas de la ganga en procesos posteriores.

Las operaciones de reduccin de tamao, se caracterizan por involucrar un alto consumo de energa.

Introduccin6

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Introduccin8Desde el punto de vista de la continuidad en la alimentacin y descarga del molino diferenciamos entre operacin batch y continua.

Nos referimos a batch cuando el molino es cargado con el mineral, luego se cierra, realiza la molienda y se abre para ser descargado.

Es una molienda continua, si permanentemente a lo largo de la operacin del molino, tenemos alimentacin y descarga de l. Indudablemente el diseo del molino vara para cada forma de operacin.

Introduccin9La molienda, a diferencia del chancado, es un proceso aleatorio, en el cual debe juntarse la partcula y el medio de molienda para que la reduccin de tamao tenga lugar.

La reduccin de tamao ocurre debido a impactos, astillamientos y por abrasin.

El movimiento de la carga del molino (medios de molienda, mineral y agua ntimamente mezclados) depende de la velocidad de rotacin del molino.

10ANTECEDENTES

Energa tamao de partcula11Las operaciones de reduccin de tamao, se caracterizan por involucrar un alto consumo de energa.

Energa tamao de partcula12Los minerales poseen estructura cristalina y sus energas de unin se deben a los diferentes tipos de uniones y enlaces que participan en la configuracin de sus tomos. Estos enlaces interatmicos son efectivos slo a corta distancia y pueden ser rotos por la aplicacin de esfuerzos de tensin o compresin.

Energa tamao de partcula13Para romper un material se necesita una menor energa que la terica, debido a que el material presenta fallas que pueden ser: microscpicas o grietas.

Energa tamao de partcula14Se ha demostrado que stos son sitios en que al aplicar los esfuerzos, stos se concentran en dichas fallas, y as stas se activan y aumentan el largo de la grieta, aumentando la concentracin de esfuerzos y causando una rpida propagacin de la grieta, producindose entonces la fractura.

Esto puede deberse a la disminucin de la energa superficial en la adsorcin, dado que el agente tenso-activo puede penetrar en la grieta y reducir la fuerza del enlace y as facilitar la ruptura .

Energa tamao de partcula15

Energa tamao de partcula16Los tipos de esfuerzos que pueden dar origen a la fractura son:

Compresin: La aplicacin de estos esfuerzos es lenta, se produce en mquinas de chancado en que hay una superficie fija y otra mvil. Da origen a partculas finas y gruesas. La cantidad de finos se puede reducir, disminuyendo el rea de contacto, usando superficies corrugadas.

Energa tamao de partcula17Impacto: Es la aplicacin de un esfuerzo en forma instantnea, y as la partcula absorbe ms energa que la necesaria para romperse. El producto es a menudo muy similar en tamao y forma.

Energa tamao de partcula18Cizalle: Produce gran cantidad de finos y, generalmente, no es deseable. Se debe principalmente a interaccin partcula- partcula.

Menores tamaos de partculas hacen desaparecer la probabilidad de generacin de grietas, mayor dificultad de conminucin.

19TEORA DE BONDTeora de Bond20Postulado de Bond

Carencia de resultados confiables en la prctica.

Necesidad de una norma estndar de clasificacin para los materiales segn su respuesta a la conminucin.

Bond postul en 1952 una ley emprica que se denomin la "Tercera Ley de la Conminucin".

Teora de Bond21Postulado de Bond

" La energa consumida para reducir el tamao 80% de un material, es inversamente proporcional a la raz cuadrada del tamao 80%; siendo este ltimo igual a la abertura del tamiz (en micrones) que deja pasar el 80% en peso de las partculas".

Teora de Bond22Postulado de Bond

Teora de Bond23Postulado de Bond

Bond defini el parmetro KB en funcin del Work Index, WI (ndice de trabajo del material), que corresponde al trabajo total (expresado en kWh/t corta) necesario para reducir una tonelada corta de material desde un tamao tericamente infinito (dF ) hasta partculas que en un 80% sean inferiores a 100 micrones (dp = 100 m; o sea, aproximadamente 67% - 200 mallas).

Teora de Bond24Primer Principio: Dado que una partcula de tamao finito ha debido obtenerse por fractura de una partcula de tamao mayor, todas ellas han debido consumir una cierta cantidad de energa para llegar al tamao actual.

Se puede considerar, entonces, que todo sistema de partculas tiene un cierto "registro energtico" o nivel de energa, correspondiente a toda la energa consumida para llevar las partculas al tamao sealado

Teora de Bond25Valor de referencia para una partcula de tamao infinito, igual a 0.

Teora de Bond26Segundo Principio : El consumo de energa para la reduccin de tamao es proporcional a la longitud de las nuevas grietas producidas.

Como la longitud exterior de una grieta es proporcional a la raz cuadrada de su superficie, se puede concluir que la energa consumida es proporcional a la diferencia entre la raz cuadrada de la superficie especfica obtenida despus y antes de la conminucin.

Teora de Bond27Tercer Principio: La falla ms dbil del material determina el esfuerzo de ruptura pero la energa total consumida est controlada por la distribucin de fallas en todo el rango de tamaos involucrado, correspondiendo al promedio de ellas.

El mtodo de Bond proporciona una primera estimacin (error promedio de +/- 20%) del consumo real de energa necesario para triturar y/o moler un material determinado en un equipo de conminucin a escala industrial.

Teora de Bond28De acuerdo a los resultados de innumerables pruebas estndar de Bond a escala de laboratorio, el ndice de trabajo promedio para cobres porfdicos es del orden de 12,73 kWh/t corta, mientras que para menas porfdicas de molibdeno es de 12,80. Contrario a esto, la roca andestica dura presenta un ndice de trabajo de 18,25; la roca diortica, de 20,90; granito, 15,13; y los minerales blandos tales como bauxita, de 8,78; barita, 4,73; arcillas, 6,30; y fosfatos, 9,92.

Teora de Bond29ndice de trabajo (WI)El ndice de trabajo WI, es un parmetro que depende del material y del equipo de conminucin, por lo que es conveniente que en su obtencin se utilice un mecanismo de ruptura similar al de la mquina para la cual se efecta la determinacin.

As, por ejemplo, se puede hacer ensayos de impacto (simulando etapas de trituracin del material), ensayos en molinos de barras y ensayos en molinos de bolas.

Teora de Bond30ndice de trabajo (WI)El ndice de moliendabilidad, ndice de Bond o WI se obtiene de las siguientes expresiones:

Teora de Bond31ndice de trabajo (WI)Definiendo la razn de reduccin como la razn entre el tamao promedio de la alimentacin de triturador y el tamao promedio del producto.

Podemos definir la razn de reduccin del 80%, considerando los tamaos promedios de la alimentacin y producto de tamao del tamiz que pasara el 80%.

Tamaos X2 (P80) y X1 (F80) expresados en micrmetros.

Teora de Bond32Limitaciones y deficiencias Diferencias en la distribucin granulomtrica de las muestras utilizadas en los ensayos producen variaciones apreciables en el ndice de bond. Se pueden alcanzar variaciones de hasta 3 kWh/t.

WI aumenta al disminuir la granulometra

por qu?. Recomendaciones?.