1. Preparación Mecánica de Minerales

PREPARACION MECANICA DE MINERALES (TEXTO)

PROGRAMA DE CAPACITACION CONTINUA

Preparación Mecánica de Minerales

PROLOGO

El procesamiento de minerales cumple un rol preponderante en la recuperación de especies metálicas valiosas desde sus respectivas menas. El número de etapas y variables que inciden sobre los resultados metalúrgicos obtenidos a través de la aplicación de este proceso a una mena en particular, es muy extenso; en muchas ocasiones se denomina como un proceso complejo. El control de las operaciones metalúrgicas que comprenden el Procesamiento de los minerales, es responsabilidad de los Supervisores y el equipo de asistentes, operadores, y todos que laboran en una planta concentradora. Es muy importante que los operadores estén familiarizados familiarizados con los aspectos inherentes al procesamiento de los minerales; y para ello deben mejorar su rendimiento y eficacia en su actividad diaria que realiza, y que asegure realizar un trabajo optimo.. Una planta concentradora es el ambiente laboral en la cual los trabajadores se encuentran expuestos a riesgos de accidentes, que pueden ser leves o graves. Dichos riesgos se manifiestan en todas las áreas de la zona industrial y que constituyen las zonas de chancado, transporte de mineral en fajas transportadoras, la zona de molienda, el área de flotación donde existen las celdas de flotación y la zona de separación sólido-líquido en la que se distinguen las áreas de espesamiento, filtración y, en algunos casos, de secado.

1


PREPARACIÒN MECANICA DE MINERALES CAPITULO I INTRODUCCIÓN. El uso de los metales en la sociedad moderna moderna es de enorme importancia. La mayor parte de la corteza terrestre se encuentra formada por metales que constituyen los minerales; los cuales no son renovables y paulatinamente se están agotando. Los metales están en todas las máquinas, equipos de comunicación, medios de transporte, se usan en la fabricación de medicamentos, etc. Estos metales casi siempre están ligados a otros elementos químicos, denominados compuestos en forma de sales, óxidos, sulfuros, etc. Estos compuestos químicos están acompañados por otras sustancias

isis

ISIS

que se denominan “ganga”, para formar finalmente los denominados minerales.

El material que se obtiene de la explotación de una mina está generalmente constituido de una mezcla de minerales de diferentes especies, algunos de los cuales son el objeto de la extracción y explotación. También están presentes material sin valor GERE GERE inmediato, constituido por los minerales estériles que se encuentran dentro de un yacimiento mismo (cuarzo, calcita, arcilla, feldespato, dolomita, etc) y roca proveniente de las 2


cajas o paredes que limitan el yacimiento y que por efecto de los disparos se desprenden y es imposible evitar que se junten al mineral. Los minerales por definición son sustancias inorgánicas naturales que poseen una composición y estructura química definida. La presencia de los minerales en la naturaleza está regulada por las condiciones geológicas existentes en el momento de su formación. Un mineral determinado puede ser encontrado asociado preferentemente con un tipo de roca. La existencia de una gran variedad de minerales en el globo terráqueo, ha desarrollado también variedad de formas de concentración de dichos minerales. Se entiende por concentración de minerales a la recuperación de los metales que se consideran valiosos para ser comercializados en el mercado internacional. Un yacimiento puede ser descrito brevemente como una acumulación de mineral en una cantidad tal que pueda ser extraído económicamente. Esto define el precio del mineral en el mercado y este puede y variar de acuerdo a la demanda. Con el paso del tiempo y el agotamiento de depósitos ricos y accesibles, un depósito mineral no rentable puede convertirse en un yacimiento. Mejoras metalúrgicas e introducción de nuevos métodos, se convierten también en factores que hacen posible la explotación de depósitos hasta ahora considerados no rentables. Así la introducción de la flotación en la concentración de minerales permitió la recuperación de cobre de un material con 5% de Cu, considerado antes no rentable. GERE Esta mezcla de sustancias minerales valiosas y estériles, en diversas proporciones, tienen que ser tratadas en alguna forma para separar aquello que no sirve, de los minerales que son útiles; para ello se recurre a las operaciones de preparación (trituraciòn, molienda, clasificación) y concentraciòn de minerales, que permite obtener

3


productos de alto contenido de elementos valiosos, que serán procesados en fundiciones y refinerías para obtener metales ò elementos de alta pureza. Los factores que determinan la conveniencia de explotar y procesar un depósito económicamente pueden resumirse en: Ubicación y tamaño del depósito.  Contenido del depósito, su mineralogía, y su textura. La textura se refiere al tamaño y la distribución de los minerales con valor dentro del yacimiento. Es importante conocer la naturaleza de los minerales para su procesamiento, pues existe diferencia entre la mena y ganga.  Aspectos financieros, requerimientos para inversión, capital de trabajo, costos de capital, impuestos, patentes, y regalías.  Costos de operación mina. Los costos en minería subterránea son más altos que en minería a cielo abierto y aluvial, y es más económico solamente en yacimientos con alto contenido.  Costos de servicios, tales como suministro de energía, agua, caminos, dique de colas, etc.  Demanda del mineral concentrado, precio del metal 

Son escazas las minas que obtienen un producto de laboreo que puede ser vendido directamente sin ninguna preparación y concentración previa. Lo corriente es que el minero extraiga el mineral muy sucio, mezclado con sustancias sin valor y de baja ley. Este mineral para ser vendido tiene que ser preparado y concentrado hasta obtener una ley mínima dada, que exigen las fundiciones para que el negocio sea económicamente rentable. 4


Para que funcione adecuadamente cualquiera de los métodos de separación y concentración, es importante que las partículas minerales tengan un grado de liberación apropiada, éste objetivo se obtiene en las etapas de trituración y molienda. Las operaciones y procesos de preparación y concentración de minerales pueden ser clasificados en: 1.- Preparación del mineral 2.- Concentración (separación sólido – sólido) 3.- Desaguado (separación sólido – líquido) 4.- Operaciones coadyuvantes de transporte y almacenamiento

1.- PREPARACIÓN DEL MINERAL.- Consiste en operaciones de reducción de tamaño y separación de partículas (trituración – tamizado y rangos gruesos y molienda – clasificación en rangos finos), para liberar los minerales valiosos de los estériles y preparar en un rango de tamaños adecuados (malla 200). 2.- CONCENTRACIÓN.- Es la separación de los minerales valiosos de los estériles, para obtener un alto contenido de la parte valiosa que puede ser comercializado en el procesamiento de las fundiciones. La concentración puede realizarse por cualquiera de los siguientes métodos: a) Flotación.- Su aplicación se basa en la diferencia entre las propiedades superficiales de las partículas. Es el método mas importante de concentración y tiene aplicación en la obtención de concentrados de sulfuros fundamentalmente, de carbonatos, silicatos, óxidos, fosfatos y carbones. b) Gravimetría.- Consiste en la separación sólido – sólido utilizando la diferencia entre las gravedades específicas de los minerales. Se utiliza 5


especialmente en la concentración de minerales de oro, estaño, tungsteno, plata, plomo y otros. c) Magnetismo.- Método de concentración que utiliza la diferencia entre las susceptibilidades magnéticas de los minerales, d) Electrostática. Se aplica a casos específicos de minerales que pueden ser separados debido a sus propiedades conductoras de electricidad. e) Escogido ò pallaqueo.- Es el método más antiguo de concentración y consiste como su nombre lo indica en el escogido a mano ò mediante la ayuda de aparatos, de un mineral valioso aprovechando su diferenciación en color, brillo, fluorescencia, etc de los minerales estériles.

3.- DESAGUADO.- Constituye un conjunto de operaciones de separación sólido – lìquido (sedimentación ò espesamiento, filtración y secado) que se realizan con la finalidad de eliminar el agua de las pulpas de concentración y relaves originados durante la concentración. GERE

4.-OPERACIONES COADYUVANTES.- Se denomina así a las operaciones de almacenamiento de minerales ò relaves en tolvas ò canchas, al transporte de sólidos en fajas, pulpas impulsadas por bombas a través de tuberías. Constituyen etapas intermedias, reguladores ò de alimentación, aglomeración de minerales para lixiviación, etc.

6


INDUSTRIA MINERA.La industria minera en general, necesita un esfuerzo conjunto de muchas especialidades entre las cuales se consideran al geólogo, minero, metalurgista químico, etc.

El geólogo.- Realiza las exploraciones, evalúa las reservas y controla la calidad del mineral explotado. El minero.- Realiza la extracción y transporte del mineral.

El metalurgista.- Realiza el enriquecimiento ò concentración de minerales, logra que sea comerciable de acuerdo a la demanda del mercado.

GERE

El químico.- encargado de efectuar los análisis de los contenidos metálicos en los minerales.

7


GEÓLOGO

LL QUIMICO MINERO

METALURGISTA DESARROLLO DE LA INDUSTRIA MINERA. Búsqueda / Exploración de Yacimiento Organización y Desarrollo del Yacimiento Explotación Minera y Transporte del Mineral

Preparación y Concentración de Minerales

Metalurgia Extractiva / Transformación Química Comercialización

CONCENTRACIÒN DE MINERALES

PLANTA

MINERAL

CONCENTRADORA

RELAVE 8

CONCENTRADO


CARACTERÍSTICAS DE LOS MINERALES. a) Color y Lustre.- El empleo de estas propiedades es constante y su aprovechamiento se tiene desde la mina y en cada una de las operaciones y procesos de beneficio. 

Los grados de intensidad de lustre se clasifican como sigue:

1. esplendente: refleja con brillantez y da imágenes bien definidas como la hematita, la casiterita. 2. resplandeciente. Que produce una imagen por reflexión, pero no bien definida, como la celestita. 3. centellante. Que tiene una reflexión general de la superficie, pero sin imagen como talco, calcopirita. 4. destellante. Que tiene una reflexión imperfecta y aparentemente de puntos sobre la superficie como el pedernal, la calcedonia. 5. mate cuando carece de lustre

Variedades de color .- La variedad de colores metálicos reconocidos son las siguientes: 1. rojo cobre: cobre nativo. 2. amarillo bronce: pirrotita. 3. amarillo latón: calcopirita. 4. amarillo oro: oro nativo. 5. blanco plata: plata nativa, menos claro en la arsenopirita. 6. blanco estaño: mercurio, cobaltita. 7. gris plomo: galena.

b) Fragilidad y tenacidad. - Fragilidad es la facilidad de los minerales a fracturarse y Tenacidad es la dificultad que los mismos presentan a la fractura. Ambas propiedades, 9


son factores dependientes de la estructura cristalina o ausencia de ella.

c) Dureza.- Esta propiedad de los minerales y en general de todos los cuerpos es inherente a su estructura cristalina y tensión intermolecular, y se determina por medio de su resistencia al rayado en el esclerómetro con estilo vertical con punto de diamante, a una presión constante de 20 g, sobre una superficie pulida de mineral, marcado en una carátula el grado de dureza, valor que para los minerales se da conforme a la siguiente escala de Mohs. Escala de Mohs.

Dureza

Mineral

Sensibilidad

1

Talco

Con la uña

2

Yeso

Con la uña

3

Calcita

Fácilmente con navaja

4

Fluorita

Fácilmente con navaja

5

Apatita

Difícilmente con navaja

6

Feldespato


7

Cuarzo


8

Topacio

No los raya la navaja

9

Corindón

Solamente el posterior

10

Diamante

Raya al anterior

d) Estructura.- Es la forma en la cual los minerales se fracturan y pueden ser característica por la presencia o ausencia de estructura cristalina, por ejemplo la galena tiene tendencia a fracturarse en cubos, el feldespato en forma tubular, la mica en escamas, la calcopirita en 10


fragmentos concoides, etc. Estas formas de fractura tienen gran influencia en los procesos de concentración y principalmente en el asentamiento en medios fluidos.

e) Peso específico.- En el beneficio de minerales, esta propiedad está considerada como de mayor importancia, ya que no es posible llevar a cabo ningún método de concentración por gravedad si no existe una diferencia sensible de pesos específicos entre los minerales. f) Electro-conductividad.- Esta propiedad se manifiesta por su conductividad eléctrica, se utiliza en la separación de minerales con el uso de voltajes elevados y cargas ya sea negativas o positivas. g) Magnetismo.- Propiedad natural de algunos minerales tales como la magnetita, ilmenita, granate, etc. Es de gran utilidad en los procesos de concentración, ya que es fácil llevar a cabo una separación de uno o más minerales por medios magnéticos, variando la intensidad del campo. La velocidad de operación o la distancia entre el campo magnético y el mineral. Los minerales que son atraídos ligeramente por un imán se llaman paramagnéticos, mientras que los minerales que son ligeramente repelidos se llaman diamagnéticos,. Las diferentes propiedades magnéticas de los minerales permiten separarlos de otros, cuando se encuentran en mezclas.

h) Cambio por choque térmico. - Esta propiedad se presenta al someterse el mineral a la acción del calor, lo cual puede manifestarse en: Decrepitación: ésta propiedad se manifiesta al someter un mineral a determinada temperatura y sufrir un fracturamiento, separándose de su matriz, esto es posible debido a que el grado y temperatura de decrepitación de los minerales es diferente. Inflado por el calor: algunos minerales, frecuentemente con un contenido bajo de agua de cristalización como la Perlita que al calentarse lentamente y perder su agua sufren un aumento en su volumen que llega a ser hasta 20 veces mayor que el original. En estas condiciones se tiene una disminución considerable en su peso volumétrico, y debido al carácter poroso provocado al 11


inflarse, las partículas flotan en el agua haciendo su separación relativamente fácil.

i) Fluorescencia.- Esta propiedad de algunos minerales es importante, ya que permite su identificación por medio de lámparas de rayos ultravioletas de onda corta. j) Radioactividad.- En los procesos de concentración de minerales radioactivos, se aprovecha esta propiedad para el control de la planta de beneficio, permitiendo en consecuencia tener un control rápido y constante durante la operación. Las propiedades antes mencionadas y algunas otras características de los minerales, permiten determinar en muchos casos el proceso de concentración adecuado para el beneficio de un mineral en particular, por tal razón es de suma importancia, llegar al conocimiento de los minerales desde su punto de vista tanto químico como físico.

TERMINOLOGÍA Y CONCEPTOS GENERALES En general no se dispone de un término completamente satisfactorio para describir el tratamiento mecánico de minerales el que también se le denomina Mineralurgia, Ingeniería de Minerales, Tecnología de Minerales, Beneficio de Minerales, Preparación Mecánica de Minerales, etc. Nosotros adoptaremos la denominación de “Tratamiento Mecánico de Minerales”.

Mineral.- En minería mineral, es el producto de la explotación de una mina, ya sea que este producto tenga o no valor comercial. El mineral está constituido por la mena (parte valiosa) y la ganga (parte estéril o inservible). Mena.- Está constituida por especies mineralógicas valiosas y cuyo aprovechamiento constituye el motivo fundamental de la explotación minera. 12

GERE


Ganga.- Está constituida casi siempre por especies minerales terrosas ò pétreas, principalmente cuarzo. La ganga también puede estar constituida por ciertos minerales metálicos sin valor como la Pirita, por ejemplo, y otros que son perjudiciales, como la Arsenopirita, Rejalgar, Oropimente, Estibina, etc. Diagrama de Flujo (Flowsheet).- Muestra satisfactoriamente la secuencia de las operaciones en la planta. En su forma mas simple, se presenta como un diagrama de bloques en el cual se agrupan todas las operaciones de un solo carácter.

13


Cabeza.- Es el mineral bruto que se alimenta a la planta de tratamiento o beneficio. Concentrado.- Es el material valioso que se obtiene por el procedimiento de concentración empleado y que contiene la mayor parte de la especie mineralògica valiosa. Relave.- Es la parte sin valor que sale del tratamiento, está constituido fundamentalmente por ganga y lleva consigo algo de mena. Mixtos o Intermedios.- Son productos intermedios sobre el que no se ha podido realizar una buena separación de la mena y la ganga y que necesariamente debe ser sometido a un tratamiento adicional. Ley.- La Ley indica el grado de pureza que tiene el producto o el minera Ejemplo: Mineral de cabeza con 5% de plomo. Ley : 5% de plomo, Concentrado de plomo con 60% de plomo. Ley : 60% de plomo y Relave final con 0.7 % de plomo. Ley : 0.7% de plomo. Liberar.- significa reducir las partículas a tamaños bien pequeños, de tal manera que cada parte valiosa o sulfuro se encuentre separado o libre de otro elemento. Esto lo podemos experimentar, tomando un trozo de mineral y chancándolo con un martillo hasta reducirlo a una arena fina. Grado de Reducción.- Es la relación entre el tamaño de mineral en la alimentación y el tamaño de mineral en el producto de una máquina de trituración Pulpa.- Mezcla de mineral molido mas agua. Mineral Rico.- Se llama así, al mineral de primera calidad o al mineral de “veta madre” que contiene gran cantidad de la parte valiosa o sulfuros y muy poca

ganga o material estéril.

Mineral Pobre.- Es aquél que contiene pequeñas cantidades de la parte valiosa y gran cantidad de material estéril.

14


Variables relacionadas con la materia prima (Mineral) en el área de Preparación Mecánica de los Minerales.



Forma mineralógica del mineral Su asociación con otros componentes Presencia de impurezas y sales solubles pH natural de mineral Grado de oxidación del mineral Oxidación durante su explotación Cantidad de agua útil cristalización Durante la molienda, el mineral está expuesto a la oxidación Tamaño de liberación (fineza de partículas, diferente asociación) Grado de dureza de los minerales (de cada componente) Tiempo en el circuito de molienda Molienda diferencial Adición de reactivos durante la molienda



Grado de alcalinidad o acidez de agua “pH”



Dureza del agua Densidad de pulpa

           



15


OPERACIONES EN PREPARACION MECANICA DE MINERALES. Las operaciones en preparación mecánica de minerales comprende básicamente, la sección chancado y la sección molienda; en los cuales están presentes los siguientes componentes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Tolvas de almacenamiento de minerales Alimentadores de mineral Trituradoras o chancadoras Zarandas de clasificación en sección Chancado Fajas transportadoras Molienda de minerales Clasificación de minerales en sección Molienda.

16


CAPITULO II TOLVAS DE ALMACENAMIENTO PARA MINERALES El mineral que llega a la sección chancado de una planta concentradora, proviene de los yacimientos mineros que son extraidos desde minería subterránea y minería por tajo abierto. El transporte de dicho mineral hacia la Planta requiere de ciertos requisitos.

Transporte de mina subterránea.- El mineral extraído de los diferentes niveles de la mina se transporta por medio de unas pequeñas locomotoras eléctricas, que reciben el mineral en los carros mineros de los chutes y pequeñas tolvas donde son depositados como producto, de los cortes y relleno, de las galerías, etc.; para luego ser extraído hasta la tolva de exterior mina o “stock pile” de donde se envía

a la planta por medio de volquetes.

Transporte desde tajo abierto.- El mineral obtenido en este método es por “disparos” en los bancos del tajo abierto; luego es cargado por medio de palas

eléctricas o cargadores frontales a los camiones volquetes. Estos volquetes descargan el mineral en la cancha y/o tolva de gruesos en Planta. También es posible realizar el transporte de mineral mediante fajas transportadoras desde el tajo hacia la Planta Concentradora, o puede ser desde la mina, pero considerando tamaño de partícula de mineral (tamaño menor a 20 pulg. de diámetro aparente) y distancia. Está demostrado que el transporte por camiones, a pesar de su flexibilidad, es más costoso que el que se realiza por cintas transportadoras. Sin embargo, se debe tener presente que este último tipo de transporte encuentra su limitante en el GERE tamaño del material. Por lo tanto, un transporte por cintas requiere la trituración o chancado en el yacimiento. 17


La capacidad de los equipos de carguío y transporte es muy variada, y está en relación a la capacidad de la Planta concentradora. Las tolvas de almacenamiento para minerales varía en formas, tamaños y objetivos; ya que existen tolvas para mineral grueso, llamado tolva de gruesos, (tamaño de partícula menores a 6” aproximadamente ) y tolvas para mineral fino, llamado tolva de finos, (tamaño de partícula menores a 1” aproximadamente).

GERE

Generalmente las tolvas de gruesos son construidas de concreto armado, tienen forma cuadrada que termina en un cono piramidal, provista en la parte superior de una parrilla denominada grizzly construida de rieles usadas, que sirven para recibir el mineral que hace entrega la Mina a la Planta concentradora. El mineral que no pasa los grizzly, son retirados y reducidos en tamaño por el rompedor de rocas o manualmente con un combo.

Para calcular la capacidad de una tolva se considera la forma, tamaño, gravedad específica del mineral, espaciamiento del mineral ( % ), humedad del mineral ( % ), entre las principales características. Las relaciones o formulas matemáticas que se usan son sencillas de aplicarse y lo podemos comprobar con el siguiente ejemplo:

18


Ejemplo .- Se quiere calcular la capacidad de almacenamiento para una tolva de gruesos cuyas características son: - gravedad específica del mineral

: 2,3 gr/cc

- Espaciamiento de mineral

: 15 %

- Humedad del mineral

:

- Forma y tamaño de tolva

: según diagrama adjunto.

4 %

Para proceder a los cálculos, con los datos mencionados, se tiene: VOLUMEN DE TOLVA

:

903 m3

Ct = Vt * Vnm * Gs * Ms Ct

:

Vt

: 19


Vnm : Gs

:

Ms

:

Reemplazando valores se tiene:

Ct = Ct =

Almacenamiento en “cancha”.También denominado “stock pile”; es efectuado en superficies adyacentes o

cercanas a la tolva de gruesos, en donde se recepciona el mineral proveniente de mina y que nos permite un adecuado control de la calidad del mineral que se ha de alimentar a la planta mediante maquinarias que son generalmente cargadores frontales. La operación también sirve para mezclar el mineral almacenado en cancha, al cual se le denomina “cabeceo”.

GERE

20


CAPITULO III ALIMENTADORES DE MINERAL. Alimentadores de mineral.Son los mecanismos que hacen posible que la chancadora primaria reciba una carga uniforme y que también la descarga de la tolva de gruesos no sea violenta. El tipo de alimentador que más utilizado es el de placas, denominado “apron feeder”. Este alimentador de placas recibe mineral desde los “chutes”, que s on cajones de lados inclinados que se encuentran uniendo el fondo de la tolva de gruesos con el alimentador, sirve para ayudar a salir el mineral y amortiguar la carga, en caso contrario sufriría el alimentador de placas un exceso de peso. Los cuidados que se deben tener en los chutes es responsabilidad del operador o ayudante (helper) de esta sección. Estos chutes no deben tener huecos porque se produciría derrames de carga, el canal de descarga debe estar limpio para que la carga salga libremente.las cuchillas deben estar en buen estado. El alimentador de placas también puede encontrase en la descarga de la chancadora primaria; el cual recepciona el mineral fraccionado de la chancadora primaria a través de la cámara de descarga, amortiguando el impacto de la caída del mineral, para trasladarlo a la faja transportadora . Para un buen funcionamiento del alimentador de placas, se debe tener en cuenta:    

Buena lubricación de las chumaceras Chequear la temperatura del motor y del reductor de velocidad Que las placas estén completas Que el movimiento (piñón, catalina) estén bien lubricados.

Un alimentador de placas, es un equipo electromecánico de transporte tipo oruga que está ubicado en la parte inferior de la cámara de descarga de la chancadora primaria y/o debajo del chute de una tolva de mineral;. Tiene un motor (por ejemplo de 40 HP y 1750 RPM) que acciona un reductor multiplicador de potencia 21


que reduce la velocidad del apron feeder ( por ejemplo a 9,15 m/min como velocidad constante). El apron feeder tiene un ancho variado, dependiendo de la capacidad de dicho equipo. (por ejemplo de 1,52 m por un largo total de 10,20 m y una capacidad máxima de 2000 TMPH.) generalmente consta de:        

  

Cámara de Alimentación. Chute de Descarga. Estructura del Alimentador de Placas. Conjunto Eje de Cabeza. Ensamble de los Rodillos de Retorno. Ensamble de los Rodillos de Carga. Conjunto Eje de la Cola. Motor Eléctrico . Reductor Montado en el Eje. Reductor de Velocidad. Sistema de Instrumentación.

22


Alimentador : Apron feeder

Alimentadores vibratorios Muy usados por ocupar poco espacio y fáciles de regular la descarga. Sin embargo cuando el mineral es húmedo y contiene arcilla, con la vibración se libera agua y la arcilla se pega a la bandeja complicando la descarga Los alimentadores vibratorios Fig. Alimentador Vibratorio tienen por función extraer el mineral del stock-pile por intermedio de chutes vibratorios y transferirlo a una faja transportadora.

CAPACIDAD DEL ALIMENTADOR.- El cálculo de capacidad del alimentador de mineral en la sección chancado (“apron feeder”), se efectúa utilizando la siguiente

relación matemática:

T = 3,5 * W * h * S 23


donde:

T : W: h : S :

Ejemplo .- Determinar la capacidad de alimentación de un apron feeder si se sabe que el ancho del alimentador es 1,2 metros; el espesor de la capa de mineral que puede llevar tiene un promedio de 60 centímetros y la velocidad de dicho alimentador es 1,2 m/min. Solución: Efectuando las conversiones necesarias para obtener las unidades respectivas de aplicación de la formula, se tiene:

T = T =

24


CAPITULO IV TRITURADORAS O CHANCADORAS COMMINUCIÒN. Se denomina conminuciòn en términos generales a la reducción de trozos grandes a fragmentos pequeños de rocas. La conminuciòn usualmente se lleva a cabo en dos pasos relacionados pero separados, los cuales son trituración o chancado y molienda. GERE

TRITURACIÓN O CHANCADO. El chancado es una operación unitaria o grupo de operaciones unitarias en el procesamiento de minerales, cuya función es la reducción de grandes trozos de rocas a fragmentos pequeños. La chancadora es la primera etapa de la reducción de tamaños, generalmente trabaja en seco y se realiza en dos o tres etapas que son: chancadora primaria, secundaria y ocasionalmente terciaria. Las chancadoras se diseñan de modo que reduzcan las rocas, de tal manera que todos los fragmentos sean menores que el tamaño establecido, la energía que se gasta en la chancadora es convertida en gran parte, en sonido y calor; por lo que se acepta generalmente, que la eficiencia de GERE chancado es baja; ésta eficiencia puede variar, porque las menas tienen cierta dureza, humedad, contenido de finos, etc. 25


El chancado, se lleva a cabo mediante máquinas que se mueven lentamente en una trayectoria fija y que ejercen presiones inmensas a bajas velocidades, la acción de chancado se aplica sobre la roca por una parte móvil que se acerca y se aleja de una parte fija, el mineral es cogido y presionado entre estas dos partes. Si las deformaciones producidas por las fuerzas aplicadas no exceden el límite elástico del material, entonces no habrá chancado. Por GERE otro lado, si se excede el límite elástico en los puntos donde se aplica la fuerza, se producirán grietas y roturas; las cuales originan que la energía de deformación, fluya hacia la superficie y las grietas se propaguen causando fracturamiento. Una vez que las rocas grandes han sido rotas, los fragmentos caen hacia abajo dentro de la máquina, hasta que son nuevamente cogidas y presionadas por la quijada. Hay cuatro maneras básicas de reducir el tamaño del material que son : impacto, atrición(fricción), deslizamiento y compresión.

1. Impacto.- Se refiere a un golpe instantáneo de un objeto moviéndose contra otro; ambos pueden estar moviéndose en cuyo caso nos encontramos ante un impacto dinámico.

2. Atricciòn.- El término es aplicado para la reducción de material, por medio de fricción entre dos superficies duras.

3. Deslizamiento.- La reducción de tamaño por deslizamiento, consiste en cortar por hendiduras el material.

26


4. Compresión.- En las chancadoras mayormente intervienen fuerzas de compresión, como su nombre lo indica la chancadora por compresión es hecha entre dos superficies, generalmente usan este método las chancadoras de quijada y las giratorias. Generalmente el equipo usado en la trituración, hace uso combinado de los métodos descritos, donde la naturaleza y dureza del material juega un rol importante. Además ciertas rocas y minerales son más duras que otras y ofrecen por lo tanto una mayor resistencia a la fractura. La importancia del chancado para el procesamiento de minerales, radica es que mediante ella , es posible liberar los minerales valiosos de los estériles y preparar las superficies y el tamaño de las partículas para procesos posteriores de concentración. El tamaño del producto de la operación de chancado a nivel industrial es del orden de 3/4", 1/2”, 3/8” y 1/4”. Dependiente fundamentalmente de la capacidad de la planta y de las características del mineral.

CLASIFICACIÒN DE LAS CHANCADORAS Las chancadoras se clasifican de acuerdo al tamaño del mineral tratado que son :

1. Chancadora Primaria.- La cual tritura tamaños enviados directamente de las minas (rocas de un máximo de 60”) hasta un producto de 8” a 6”. En

este tipo se usan mayormente las chancadoras de Quijadas o Mandíbula. 2. Chancadora Secundaria.- Que toma el producto de la chancadora primaria y lo reduce a pr oductos de 3” a 2”. En este tipo se usan las chancadoras Giratorias o de Cono. 3. Chancadora Terciaria.- Que toma el producto de la chancadora secundaria y lo reduce a fragmentos de 3/4”, 1/2”, 3/8” y 1/4”; los cuales se 27


envían a un molino de barras o bolas según sea el caso. En este tipo se usan las chancadoras Giratorias o de Cono.

CARACTERÍSTICAS DE LA CHANCADORA DE QUIJADA O MANDÍBULA Podemos mencionar las siguientes características :  









Abertura grande de recepción La forma de la abertura de recepción, favorece la alimentación de rocas de tamaño grande. Esto le da una ventaja sobre la chancadora giratorio. Las muelas o blindajes pueden invertirse en la quijada y los costos operarios son varias veces menores que las giratorias. La chancadora de quijada manipula alimentación sucia y pegajosa, ya que no existe lugar debajo de la quijada, donde el material se puede acumular y obstruya la descarga. Los mantenimientos de rutina se efectúa mas fácilmente en una chancadora de quijada. Los tipos de chancadoras de quijadas son : Chancadora tipo Blacke, Chancadora tipo Dodge y la Chancadora tipo Universal.

CARACTERÍSTICAS DE LA CHANCADORA GIRATORIA Podemos mencionar las siguientes característica : 











La chancadora giratoria se compone fundamentalmente de un tronco de cono recto, donde se coloca el “Mantle” (móvil) que es como una campana y se mueve excéntricamente en el interior de una cámara. Encima del mantle se coloca como una taza llamado Bowl Liner (fija), la trituración del mineral se efectúa en el espacio anular comprendido entre el mantle y el bowl liner. Para regular la salida del mineral se sube o se baja el bowl liner (taza). La abertura anular de descarga, da lugar a la obtención de un producto más cúbico y homogéneo. La forma de la abertura de recepción es favorable, para la alimentación de trozos delgados, lisos y llanos. La longitud de la abertura de recepción combinada con el área grande, minimiza los campaneos o atoros. La alimentación es mas simple, puede ser alimentada desde por lo menos dos puntos. El bajo efecto de la volante, minimiza los picos de arranque. 28

Preparación Mecánica de Minerales 



 

 



El servicio de las grúas puente, es mas simple que para una chancadora de quijada; una giratoria se puede manipular mediante una sola grúa, mientras que una de quijada necesita una grúa con movimiento en dos direcciones. La velocidad mayor del eje del piñón, permite el uso de motores de velocidades mayores. El sistema de lubricación es forma continua, mediante una bomba. La lubricación es continua y es mas simple y económica que en la chancadora de quijada. La protección de seguridad es mucho más fácil. Los tipos de chancadoras giratorias son: Chancadora Allis Chalmers y chancadora Symons Dentro de las chancadoras Symons existen dos tipos que son: Chancadora Symons Standard, la que mas se utiliza industrialmente y la Chancadora Symons de cabeza corta.

SELECCIÓN DE UNA CHANCADORA PRIMARIA La selección del tipo y tamaño ideal de una chancadora primaria, es un problema de gran importancia para el diseño de una planta de chancado. Generalmente, la chancadora primaria es una de las más grandes y mas costosas de las unidades de una planta. En la selección se tiene que tener en cuenta los siguientes factores: 1. Las características del material que va a ser chancado; lo cual involucra la clasificación geológica de la roca, su estructura física y su resistencia al chancado; es decir suave, medio duro, duro, muy duro y extremadamente duro. 2. El promedio de capacidad diaria u horaria, las capacidades de las chancadoras deben diseñarse considerando las diferentes interrupciones, fundamentalmente en el transporte del mineral; por eso se considera una capacidad de reversa de 25 a 50 % 3. El tamaño del producto; este tamaño está relacionado con la capacidad. Es usual operar con un radio de reducción tan grande como sea posible. 4. El tipo y tamaño de los equipos del tajo, tienen importancia en la selección del tamaño de la chancadora. Los efectos de la voladura, tamaño de las palas y del transporte. 29


5. Los arreglos en la alimentación, si no hay una buena alimentación se podrían formar puentes o campaneos, originando costosos retrasos para limpiar los atoros.

Funcionamiento en trituradora primaria. En la etapa primaria, el mineral enviado de mina con 80% de granulometría de 24”

(F80-Feed o alimentación del 80% de mineral), ingresa a la chancadora primaria la cual reduce el mineral a un diámetro menor a 6” (P80 -Producto del 80% de mineral). En caso de que se presente mineral con una granulometría mayor a 24”

que no pase a la chancadora, generalmente es fraccionado por el equipo rompe rocas instalado en la parte superior de la tolva de recepción de la chancadora. El mineral reducido a menos de 6” es recepcionado en la cámara de descarga de

la chancadora primaria, para luego ser transportado por medio del alimentador de (apron feeder) hacia la faja para ser almacenado en la ruma o pila de gruesos, siendo esta la alimentación al Sistema de Chancado Secundario. Las trituradoras giratorias son aparatos que reducen de tamaño durante el 100% de su tiempo de operación pero solo una fracción de su cavidad triturante. La trituradora giratoria consiste en un eje con un elemento cónico de molienda de acero duro. Este eje se encuentra suspendido en un soporte denominado araña y su base esta asentada en un mecanismo que gira en forma excéntrica. Debido a estos dispositivos, al girar el eje entre 85 y 150 R.P.M. describe una trayectoria cónica nuevas fracturas hasta salir finalmente por la descarga. Este esfuerzo compresivo hace que las partículas se fracturen y desciendan por la cámara siendo sometidas, a través de su paso, a nuevas solicitaciones que originan nuevas fracturas hasta salir finalmente por la descarga. Normalmente no requiere de sistemas de alimentación y son cargadas directamente por los camiones que operan en la mina. Debe indicarse que es corriente que se instalen en el interior de la mina lo que permite evacuar el material en proceso mediante de correas transportadoras. El tamaño de las chancadoras giratorias se especifican por la boca ( ancho de la abertura de admisión) y el diámetro del manto, como así, una chancadora giratoria de 42 x 65 PL. Tendrá un ancho de admisión de 42 plg. y un manto de 65 plg que

30


corresponde al ancho del manto de su base. El ángulo de mordida en este tipo de chancadoras normalmente es mayor que la de mandíbulas, generalmente 25º.

ROMPE ROCAS. Es un equipo hidráulico, que se encuentra ubicado en la parte superior de la tolva de ingreso a la chancadora primaria. Este equipo consta principalmente de un conjunto de brazo articulado (boom), montado sobre un descanso oscilante (base de balanceo), un accionamiento oscilante (balanceo), accionado por un cilindro hidráulico y un martillo hidráulico de impacto para romper rocas. Este equipo sirve para fracturar los bloques de mineral que no pasen p or la boca de chancado (> 54”). Estos son separados previamente durante las operaciones, por exceder la granulometría permitida y requerida en la alimentación de la chancadora primaria.

Funcionamiento del rompedor de roca El brazo articulado (boom) del rompedor de rocas tiene una rotación oscilatoria de 160 grados aproximadamente que se controla mediante dos cilindros de balanceo. El brazo puede subirse con el cilindro izador y el martillo puede ubicarse sobre la roca mediante el cilindro de profundidad y el del volteo. El martillo hidráulico tiene que articularse para que la punta del barreno se ubique en forma perpendicular a la superficie de la roca (90 grados), de manera que impacte efectivamente su superficie en forma intermitente a una razón de 20 a 30 golpes por periodo de percusión, esto para evitar calentamiento y daños sobre el equipo. Tiene una potencia hidráulica de 5150 joules. El rompedor de rocas es accionado por una unidad hidráulica que dispone de una bomba hidráulica accionada por un motor eléctrico que proporciona la fuerza hidráulica necesaria para posicionar el martillo perpendicular a la roca a romper. 31


SELECCIÓN DE CHANCADORAS SECUNDARIAS Y TERCIARIAS El término chancado secundario es aplicable a la etapa de chancado simple o múltiple, que sigue inmediatamente después de la chancadora primaria, tomando todo o parte del producto de la etapa primaria como su alimentación. El término de chancado terciario, es aplicable a la etapa de chancado que generalmente sigue al chancado secundario. En la selección de las chancadoras secundarias y terciarias, hay tener en cuenta los siguientes factores:

1. Capacidad.- La capacidad de una sola unidad secundaria, no tiene que coincidir necesariamente con la capacidad de la chancadora primaria; los arreglos adecuados de separación de finos (cedazos), disminuyen la carga que pasa a la chancadora secundaria. 2. Tamaño de Alimentación.- La abertura radial de recepción de la chancadora giratoria, no debe ser menor que tres veces la abertura de descarga en su posición abierta de la chancadora primaria. Por ejemplo, si el producto de la chancadora primaria de quijada fuera 10 pulgadas, entonces la chancadora secundaria giratoria, debería tener una abertura radial no menor que 30 pulgadas. 3. Tamaño de Producto.- No existe reglas impuestas para determinar, si en el chancado secundario, debe haber una sola máquina, dos o más máquinas que operen en paralelo. Esta claro que si la abertura de recepción necesaria de una máquina secundaria, requiere la selección de una chancadora cuya capacidad iguala o excede a la de la primaria, los arreglos de dos etapas no son necesarios. El número y tamaño de las chancadoras secundarias, dependerá del tamaño de la primaria, las condiciones de descarga, el tipo y las y condiciones de la secundaria que se va usar. La chancadora secundaria es un equipo electromecánico tipo cónico está ubicado después de la zaranda primaria y entrega mineral a la zaranda secundaria para la clasificación respectiva.

32


La chancadora secundaria reduce el tamaño del mineral producto del rechazo de la zaranda primaria (con tamaños mayores a ½” y menores a 6”), a tamaños menores de 1 1/2”, para luego pasar a la zaranda secundaria. Su ratio de

reducción en promedio es 4. La chancadora secundaria generalmente cónica, consta de:                   

Conjunto Anillo de Ajuste Modificado. Conjunto de la Taza Completa. Cámara Descarga de la Chancadora. Contraeje Principal. Conjunto de la Caja del Contraeje. Conjunto de la Excéntrica. Conjunto de Plato Alimentador. Depósito Alimentador del Cilindro Superior. Circuito Hidráulico. Conjunto Forros de la Taza y Trompo. Sistema Lubricación de la Chancadora. Motor Eléctrico Ensamble de Marco Principal. Conjunto de Eje Principal. Conjunto de Encaje de Suspensión. Sistema de Instrumentación. Conjunto del Cojinete de Empuje. Sistema Liberación Ajuste. Tablero de control del hidroset.

33


La chancadora secundaria es accionada por un motor a través de un conjunto de poleas y correas que hace girar el contraeje que le transmite movimiento rotatorio a una excéntrica a través de un piñón de transmisión mecánica. La excéntrica rotatoria acoplada al eje principal a través de un buje, actúa como una leva y mueve el manto de la chancadora a través de un patrón giratorio excéntrico desplazándose hacia el cóncavo de la taza, luego se aleja de éste en ciclos reiterados; la chancadora tiene una abertura mínima que se llama setting (1 ¼” )

que determina el tamaño de mineral que debe pasar por la chancadora. El material es alimentado a la chancadora por la parte superior a la placa distribuidora de alimentación que gira con el manto y distribuye la alimentación alrededor de la cámara de chancado. El material cae en la cavidad entre el cóncavo de la taza o tazón y el manto, y es apretado y fracturado durante la acción giratoria en que el manto está cerca del revestimiento del cóncavo. A medida que el manto se aleja, el material fracturado (más fino) se deposita en el cóncavo, donde la abertura es más angosta. El material se rompe más, a medida que el manto retrocede.

34


Estas chancadoras tienen sub sistema de lubricación de componentes mecánicos y eléctricos cuya función principal es lubricar y refrigerar las partes móviles internas de la chancadora secundaria, (conjunto de la excéntrica, piñón y contraeje). Este sub-sistema lubrica y refrigera en forma permanente a todos los accesorios en movimiento que se encuentran en el interior de la chancadora secundaria. También permite controlar la temperatura del aceite de retorno de la chancadora en un rango de 38°C a 54°C, por medio de un sistema de refrigeración compuesta por un intercambiador de calor con agua y un sistema de calentamiento compuesto de un calefactor inmerso en el tanque de aceite.

35


La descripción del funcionamiento del sub sistema de lubricación de la chancadora secundaria, podemos detallarlo de la siguiente forma: El aceite es absorbido del tanque por una bomba hacia el filtro de aceite, luego pasa por el intercambiador de calor donde el aceite es enfriado por el agua de circulación. Cuando la presión de aceite se excede, la válvula de alivio se abre y regresa al tanque, el resto de aceite fluye hacia la tapa de estructura principal en la parte inferior de la estructura; el aceite bajo presión es impulsado hacia arriba entre las superficies de contacto del eje principal, el cojinete interior de la excéntrica y por las superficies de contacto del conjunto de la excéntrica, donde el aceite se esparce sobre los dientes de la corona y al mismo tiempo el aceite es impulsado hacia arriba a través de un agujero taladrado en el eje principal, donde otro orificio angular que pasa por la cabeza conduce el aceite a las superficies de contacto de la cubierta de la quicionera; por los agujeros de la quicionera fluye a los dientes de la corona; simultáneamente otra tubería lleva aceite de presión a través de la caja del contra eje a los cojinetes del mismo, finalmente el aceite se recoge en un sumidero en la parte inferior de la estructura principal; desde donde la tubería de retorno lo devuelve al tanque de aceite. Estas chancadoras también disponen de sub sistema de ajuste de la chancadora secundaria. Es un mecanismo hidráulico de sujeción y ajuste, que regula la abertura de la chancadora secundaria y permite ajustar la “luz” de salida de la chancadora (setting); de igual manera nos proporcionará el tamaño del mineral chancado. Este sistema tiene la finalidad de regular la abertura entre el manto y la taza de la chancadora mediante el giro horario o antihorario de la taza por medio de gatas hidráulicas para así obtener el tamaño requerido de mineral para el siguiente proceso.

Sistema de ajuste de chancadora cónica

Los componentes del sub sistema de ajuste de la chancadora secundaria son:    

Electrobomba Filtro de aceite. Válvula direccional (subir y bajar). Válvula de alivio. 36

Preparación Mecánica de Minerales       

Unidad de fuerza. Ejes de fijación hidráulico. Acoplamiento de desenganche rápido. Arietes para el ajuste hidráulico de la tasa. Fijador de la tasa. Anillo de ajuste. Mangueras de alta presión.

Subsistema de ajuste hidráulico de la chancadora cónica El sistema de ajuste trabaja a través de una unidad de fuerza de mecanismo hidráulico que consiste en un motor eléctrico, una bomba hidráulica, tubería hidráulica y gatas hidráulicas. El ajuste se logra al bombear aceite a alta presión que acciona las gatas hidráulicas que hacen girar la taza de la chancadora en la dirección que se requiere, la taza con hilo exterior puede atornillarse en sentido horario o antihorario, cerrando o abriendo respectivamente la abertura de salida de la chancadora. La unidad hidráulica a su vez puede accionar los cilindros de compensación para levantar o bajar la taza cuando el material está atorado con chancadora parada o en operación cuando el mineral es grande y de alta dureza. Al subir la taza la abertura se abre dejando pasar este material.

37


Factores que determinan el rendimiento de las chancadoras. La eficiencia o rendimiento de las chancadoras primaria, secundaria y terciaria se debe a los siguientes factores :           

A la velocidad de alimentación Al tamaño del mineral que se alimenta A la dureza del mineral A la humedad del mineral Al tamaño del mineral que se reduce Al desgaste de los forros A la potencia de trabajo requerido Al control de operación Insuficiente zona de descarga del triturador Falta de control en la alimentación Controles de automatización

Trituradoras o chancadoras.

Giratorias.-

Las chancadoras giratorias se especifican por la abertura de alimentación en su punto más ancho y la dimensión que le corresponde al ancho del manto en su base. La expresión matemática que se usa para calcular la capacidad de estas chancadoras es:

38


Calculo de Capacidad de Una Trituradora Giratoria.

T = 0,6 (A / R)

R1

R2

donde:

T : A : R :

A

S

Ejemplo .- Para una trituradora giratoria 18” x 48” calcular la capacidad de producción de partículas que se han de obtener a través del set de descarga que tiene como medida 2 pulg. Solución: Para aplicar la respectiva formula, primeramente calcularemos el área de alimentación. A = A = A = R = R = Aplicando la formula de capacidad:

T = 0,6 ( A/R) T = 0 T =

39




De Quijadas.Estas chancadoras, consideran para sus cálculos, las siguientes características:

-

dimensiones de alimentación: generalmente son especificadas ancho por el largo (pulgadas)

-

set de descarga: aquí se considera el ancho de descarga (pulgadas)

-

recorrido de quijada móvil: desplazamiento que tiene la quijada móvil ( pulgadas)

-

velocidad de trabajo de mandíbula móvil. Los ciclos que cumple la quijada móvil cuando trabaja ( r.p.m.)

GERE

Forros estriados de chancadora de quijadas

Chancadora de quijadas

Para efectuar cálculos teóricos de capacidad en chancadoras de quijadas se puede utilizar preferentemente la formula de Hersam:

T = 108 t (2S + t) (L.a.n.Pe. K. 10 -5) ( a – S ) donde:

T : 40


t : S : L : a : n : Pe: K : Ejemplo .- Calcular la capacidad de una chancadora de mandíbulas de 10” x 24” ; si la abertura de descarga para los productos triturados es 1”; el desplazamiento de la mandíbula movil es ¾”. La velocidad de la mandíbula es 250 r.p.m., y el

peso específico del mineral se determinó en 2,2. Solución: Aplicando la formula de Hersam, se tiene:

T = 108 t (2S+t) (L.a.n. Pe. K. 10-5) ( a – S ) T =

T =

CAPITULO V ZARANDAS DE CLASIFICACIÓN EN SECCIÓN CHANCADO. Los minerales que proviene de la sección chancado trituración, están distribuidos en muchos tamaños, que pueden estar desde valores de micras (finos o lamas) hasta tamaños medibles en pulgadas. 41


Determinar un análisis granulométrico por tamaños, va a depender de los tamices con que se dispone en la empresa minera donde se realice dicho análisis. Es decir a mayor cantidad de tamices (diferente número de malla) mayor será la representatividad de la muestra analizada, y viceversa. Aplicando algunas relaciones matemáticas y gráficos, podemos determinar valore s de tamaño respecto a la alimentación y al producto .

Las zarandas vibratorias de clasificación, también llamados cedazos vibratorios son equipos que determinan el tamaño de mineral que ha de alimentarse a la siguiente sección, o de rechazarse para su chancado secundario; según sea el tamaño de abertura de la malla que tiene la zaranda.

GERE

Para efectuar el cálculo para las zarandas, sólo está referido a la eficiencia de trabajo de dicho equipo. Se utiliza la siguiente formula planteada por Taggart:

E = (10000 / a) [(a – b) / (100 – b)] donde:

E : a : b :

42


El material que pasa a través de la abertura del cedazo o zaranda, se le llama undersize; mientras que el material remanente sobre la malla se le denomina oversize. . Calcular la eficiencia de un Ejemplo .cedazo vibratorio cuya malla tiene una abertura de 1”. El análisis g ranulométrico de la alimentación, tamizado y rechazo dio los siguientes resultados:

Cuadro

Malla

(pulg.)

Alimentación ( F )

Rechazo ( R ) 43

Tamizado ( T )


Kg.

%peso

%Ac(-)

Kg.

%peso

% Ac.(-)

2 ½”

Kg.

%peso

%Ac(-)

---

2”

10,2

10,2

---

1 ½”

15,2

15,2

---

1”

54,6

54,6

---

¾”

51,6

31,35

20,25

½”

22,8

7,45

15,35

- ½”

40,6

8,14

32,46

195

126,94

68,06

Para calcular la eficiencia de la zaranda vibratoria que tiene su malla de 1” de abertura, usamos la siguiente relación matemática:

E = [ (f – r)t ] / [ (t – r)f ] * 100

De la fila correspondiente a la malla 1” en el cuadro anterior, se extraen los siguientes valores, que corresponden a los % Acumulados ( - ) en cada caso; entonces tenemos:

f = r = 44


t = reemplazando estos valores en la formula anterior:

E

=

E

=

45


CAPITULO VI FAJAS TRANSPORTADORAS

Transportadores de Correa o de Fajas.- También denominados transportadores de banda. Este tipo de transportador se considera como un sistema sencillo, el cual consiste en una correa sin fin sobre la que se transportan los sólidos. Es un sistema que está compuesto por una faja de lona recubierta con jebe, su posición es horizontal, montada sobre los polines de carga, apoyados sobre un soporte metálico lateral; en sus extremos tenemos dos poleas, una de cola donde se inicia el transporte del mineral y la otra de cabeza donde se ubican el motor de accionamiento respectivo, y el chute de descarga del mineral transportado. La faja recibe material solido del alimentador de placas y lo transporta hacia la siguiente faja o hacia la zaranda de clasificación.

Componentes de las transportadoras transportadoras de bandas.El sistema de transporte por faja tiene los siguientes componentes:        

Faja transportadora. Chute de descarga. Polines de carga. Polines de retorno. Polines de impacto. Polea de cabeza. Polea de cola. Raspadores de faja. 46


Cordón de seguridad.  Sensor de baja velocidad.  Sensor de desalineamiento.  Switch de nivel alto en él chute de descarga.  Estructura de la faja.  Motor eléctrico.  Reductor. 

GERE

También se considera como parte del sistema de faja transportadora, la instalación de los magnetos o electroimanes, los cuales Sirven para atrapar las piezas metálicas que acompañan el mineral tales como: clavos, alambres, pernos, tuercas, tubo, etc. y así evitar que lleguen a las chancadoras en donde ocasionan desperfectos mecánicos o sino las plantarían con la consiguiente perdida de tiempo. Se emplea el magneto del tipo suspendido, que esta colgado sobre la faja transportadora a la altura suficiente que permita que la carga del mineral pase libremente pero lo suficientemente bajo para que atrape a todos los fierros que acompañen al mineral. Los polines sostienen a la faja y están espaciados a una determina distancia, dando la forma de un canal a la faja para impedir que se derrame el mineral. Los polines de retorno sostienen a la faja en su retorno en su parte inferior. Los polines de guía controlan que la faja no se salga hacia los lados. La formula matemática que nos permite calcular la capacidad de una faja transportadora es:

T = (1980000 * P) / ( L + H ) donde: 47


T P L H 1980000

: : : : :

Ejemplo .- Calcular la capacidad teórica de la faja transportadora, si su longitud total de transporte es de 45 metros, y la diferencia de alturas entre sus extremos es de 3,10 metros. La potencia del motor que la acciona es de 9 HP. Solución: Aplicando la formula anterior se tiene :

T = T = Expresando en otras unidades, por factores de conversión se tiene que la capacidad teórica es:

T = CIRCUITO ABIERTO DE CHANCADO Alimentación (+)

Chancado Secundario

Chancado Primario

Zaranda

(-)

Producto

48


CIRCUITO CERRADO DE CHANCADO Alimentación Chancado Secundario Chancado Primario

(+) Zaranda

(-) Producto

49


CAPITULO VII MOLIENDA DE MINERALES La molienda es la operación final de reducción de tamaño o la liberación de las partículas valiosas del mineral, para proceder a su concentración. En ésta etapa es necesario reducir su tamaño de 1”, 3/4”, 1/2”, 3/8”, 1/4”, hasta un producto de

40 a 80 % -200 mallas.

FUNCIONAMIENTO DE LOS MOLINOS Los molinos funcionan girando sobre sus muñones de apoyo a una velocidad determinada para cada tamaño de molienda, cuando el molino gira los elementos de molienda, como las barras o bolas son elevadas por las ondulaciones de las chaquetas o blindajes y suben hasta cierta altura, de donde caen girando sobre si y golpeándose entre ellas y contra las chaquetas, vuelven a subir y caer as sucesivamente. En cada vuelta del molino hay una serie de golpes, estos golpes son los que van moliendo el mineral.

MEDIOS DE MOLIENDA Llamado también elementos de molienda, el molino cilíndrico emplea como medios de molienda las barras o bolas, cayendo en forma de cascada para suministrar la enorme área superficial que se requiere para producir capacidad de molienda. Estos cuerpos en movimiento y libres, los cuales son relativamente grandes y pesados comparadas con las partículas minerales, son recogidos y elevados hasta un ángulo tal, que la gravedad vence a las fuerzas centrífugas y de fricción. La carga luego efectúa cataratas y cascadas hacia abajo rompiendo de esta manera las partículas minerales, mediante impactos repetidos y continuados, así como por flotamiento.

BLINDAJES DE MOLINO Llamado también forros o chaquetas, que afectan las características de molienda de un molino en dos maneras: a) Por el espacio muerto que ellos ocupan dentro del casco del molino; este espacio podría ser ocupado por mineral y medios de molienda. Es decir le resta capacidad de molienda. b) Los forros controlan la acción de molienda de los propios medios de molienda. Desde el punto de vista mecánico, los forros de molino funcionan para voltear la carga de los medios de molienda a lo largo de las líneas del piñón y catalina. 50


VARIABLES DE MOLIENDA Para que la molienda sea racional y económica hay considerar las siguientes variables o factores :

1.- Carga de mineral. La cantidad de carga que se alimenta al molino debe ser controlada, procurando que la carga sea lo máximo posible. Si se alimenta poca carga se perderá capacidad de molienda y se gastará inútilmente bolas y chaquetas. Si se alimenta demasiada carga se sobrecargará el molino y al descargarlo se perderá tiempo y capacidad de molienda. 2.- Suministro de agua. Cuando el mineral y el agua ingresan al molino forman un barro liviano llamado pulpa, que tiene la tendencia de pegarse a las bolas o barras, por otro lado el agua ayuda avanzar carga molida. Cuando se tiene en exceso la cantidad de agua lava la barras o bolas, y cuando estás caen se golpean entre ellas y no muelen nada. Además el exceso de agua , saca demasiado rápido la carga y no da tiempo a moler, saliendo la carga gruesa. Cuando hay poco agua la carga avanza lentamente y la pulpa se vuelve espeso alrededor de las barras o bolas, impidiendo buenos golpes porque la pulpa amortigua dichos golpes. 3.- Carga de bolas o barras. Es necesario que el molino siempre tenga su carga normal de medios moledores, porque las barras y bolas se gastan y es necesario reponerlas. El consumo de las barras y bolas dependen del tonelaje tratado, dureza del mineral, tamaño del mineral alimentado y la finura que se desea obtener en la molienda. Diariamente, en la primera guardia debe reponerse el peso de bolas consumidas del día anterior. Cuando el molino tiene exceso de bolas, se disminuye la capacidad del molino, ya que éstas ocupan el espacio que corresponde a la carga. Cuando la carga de bolas está por debajo de lo normal, se pierde capacidad moledora por que habrá dificultad para llevar al mineral a la granulometrìa adecuada. 4.- Condiciones de los blindajes. Es conveniente revisar periódicamente la condición en que se encuentran los blindajes, si están muy gastados ya no podrán elevar las bolas a la altura suficiente para que puedan trozar al mineral grueso. La carga de bolas y la condición de los blindajes se puede controlar directamente por observación o indirectamente por la disminución de la capacidad de molienda y por análisis de mallas del producto de la molienda. 5.- Tiempo de molienda. La permanencia del mineral dentro del molino determina el grado de finura de las partículas liberadas. El grado de finura está en 51


relación directa con el tiempo de permanencia en el interior del molino. El tiempo de permanencia se regula por medio de la cantidad de agua añadida al molino.

CONTROL DE LAS VARIABLES EN LA MOLIENDA Toda molienda se reduce a administrar y controlar correctamente las variables

1.- Sonido de las barras o bolas. El sonido de las barras o bolas señalan la cantidad de carga que hay dentro del molino, y debe ser ligeramente claro. Si las barras o bolas hacen un ruido sordo es porque el molino está sobre cargado, por el exceso de carga o poco agua. Si el ruido es excesivo es porque el molino está descargado o vacío, falta de carga o mucho agua. 2.- La densidad de pulpa. La densidad de la pulpa de la carga del molino es también una manera de controlar las variables, agua y carga. La densidad de pulpa en la molienda debe mantenerse constante. 3.- El amperímetro. Es un aparato eléctrico que está conectado con el motor del molino. Su misión es señalar cuál es el amperaje o consumo de corriente eléctrica que hace el motor. El amperímetro de marcar entre determinados límites, por lo general una subida del amperaje indica exceso de carga, una bajada señala la falta de carga. Para cada molino está instalado su respectivo amperímetro, los amperímetros de los molinos de bolas no tienen mucha variación. PARTES DEL MOLINO Mencionamos las partes principales del molino:   





Trunnion de alimentación. Es el conducto para la entrada de carga impulsada por la cuchara de alimentación. Chumaceras. Se comporta como soporte del molino y es a la vez la base sobre la que gira el molino. Piñón y Catalina. Son los mecanismos de transmisión de movimiento. El motor de molino acciona un contraeje al que está acoplado el piñón. Este es el encargado de accionar la catalina la que proporciona el movimiento al molino. Cuerpo o Casco. Es de forma cilíndrica y está en posición horizontal, dicha posición permite la carga y descarga continúa. En su interior se encuentran las chaquetas o blindajes, que van empernadas al casco del molino, que proporcionan protección al casco. Tapas. Soportan los cascos y están unidos al trunnion 52

Preparación Mecánica de Minerales 

Forros, Blindajes o Chaquetas. Sirven de protección del casco del molino que resiste el impacto de las barras y bolas, asi como de la misma carga.



Trunnion de descarga. Es la parte por donde se realiza la descarga de la pulpa. Por esta parte se alimentan barras y bolas. Trommel. Desempeña un trabajo de retenciòn de bolas, especialmente de aquellos que por excesivo trabajo han sufrido demasiado desgaste. De igual modo sucede con el mineral o rocas muy duros que no pueden ser molidos completamente, por tener una granulometrías gruesa quedan retenidos en el trommel. De esta forma se impiden que tanto bolas como partículas minerales muy gruesas ingresen a las bombas. El trommel se instala solamente en los molinos de bolas. Ventana de Inspección. Está instalado en el casco del molino, tiene una dimensión suficiente como para permitir el ingreso de una persona. Por ella ingresa el personal a efectuar cualquier reparación en el interior del molino. Sirve para cargar bolas nuevas (carga completa) asi como para descargarlas para inspeccionar las condiciones en las que se encuentran las bolas y blindajes.





53


MOLIENDA AUTÒGENA En los años recientes se ha centrado la atención en la molienda autógena o automolienda. La molienda autógena se describe como aquella molienda en la que no se usan medios de molienda de acero (bolas o barras), sino el mismo material que está siendo molido. La atracción de la molienda autógena es que reduce los costos de operación que proviene principalmente del rebajado consumo de acero, eliminación de la contaminación química por el hierro desgastado, disminución en el uso de reactivos químicos. Así mismo se ha detectado un consumo de potencia de 5 a 25% mayor por tonelada de mineral molido en molienda autógena, comparada con la molienda clásica.

Molienda Vertical.- El principio de trabajo de este tipo de molinos se basa en unos rodillos (o bien otros cuerpos moledores comparables) que se mueven en una trayectoria circular y girando alrededor de su eje, sobre un lecho de material de alimentación situado sobre una placa, pista o bandeja de molienda horizontal giratoria. Los cuerpos moledores presionan contra el material a moler (Esfuerzo de molienda) mediante su propio peso y por fuerza centrifuga, o por muelles o por sistemas hidráulicos o neumáticos. Todos los grandes molinos utilizan hoy en día el sistema de presión hidroneumática, su disposición varia de unos fabricantes a otros, pero en principio todos coinciden en utilizar como muelle el gas comprimido en un acumulador, cuyo esfuerzo es transmitido a los pistones de presión por medio de aceite. Un conjunto de bombas proporciona la presión necesaria. El sistema tiene la ventaja de poder regular fácilmente las diferencias de presión.

Comparación entre Molino de Bolas y Molino Torre Molino de Bolas 1. Requiere más potencia para una molienda final 2. Inoperante, no adecuado para

Molino Torre Requiere menos potencia para una molienda fina. Optimo para molienda superfina. 54


3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

molienda fina. Alimentación fina es más difícil de moler. Distribución de tamaño muy amplia en el producto. No adecuada para la molienda autógena. No adecuada para molienda y lixiviación simultánea. Muy difícil para ser portátil Alto costo de instalación y operación. Gran área de instalación Mucha vibración

No tiene problemas con partículas finas. Distribución de tamaño estrecha el producto. Adecuada para la molienda autógena. Optima para molienda y lixiviación simultánea. Posible de ser portátil Bajo costo de instalación, operación y mantención. Área pequeña de instalación. Muy poca vibración

PANEL DE CONTROL ( DCS ) El panel es una sala de control de los equipos del circuito de molienda donde se encuentra instalado el sistema de control DCS (sistema de control distribuido) para controlar y monitorear las operaciones de los molinos por medio de una pantalla de control DCS.

Es la sala de control desde donde se monitorea todas las operaciones de la concentradora por medio de un operador de panel quien es responsable del control de las operaciones de los equipos, del estado de los equipos, detección de fallas de la operación, variables de operación, alarmas, puestas en marcha y parada desde la consola del Computador (DCS). Consta de: Panel de Control Concentradora. Sistema de Acondicionamiento de Aire. Sistema de Instrumentación.   

55


Monitor. CPU. Teclado, mouse y accesorios. Equipos de comunicación (radio y teléfono). DCS (sistema de control distribuido). Software Composer. Software Conductor NT.

      

Funciona como un centro de control de las operaciones de manera manual o automática, controlado por un operador desde el panel que opera el sistema DCS . Este equipo esta implementado por el Software Conductor NT que es la interfase entre el operador y la pantalla de control, y el Software Composer que es la herramienta de Ingenieria de programación y configuración de la lógica de control de operación de las variables, señales y alarmas. La sala de control esta ubicado en el tercer nivel de la Planta Concentradora.

CLASIFICACIÒN Se denomina clasificación, a la separación de un conjunto de partículas de tamaños heterogéneos en dos porciones; es decir finos y gruesos. La clasificación se realiza por diferencias de tamaño y de gravedad especìfica, que originan diferentes velocidades de sedimentación entre las partículas en un fluido (agua). Las operaciones de clasificación se efectúan en diferentes tipos de aparatos, tales como los clasificadores mecánicos (clasificadores helicoidales y de rastrillos) y los hidrociclones. Comúnmente en las plantas concentradoras se denomina al rebose del clasificador o finos con expresión inglesa overflow (O/F) y a la descarga o gruesos como underflow (U/F).

56


CONTROL DE OPERACIÓN EN LA MOLIENDA Los controles que se realiza en la sección de molienda son .los siguientes:  

 

Se controla la carga de alimentación al molino. Se controla la densidad de pulpa en la descarga del molino, en el overflow y underflow del hidrociclòn o clasificador. El número de barras y bolas que se cargan a los molinos. Horas de funcionamiento, horas de parada y el total de horas trabajadas por cada molino.

MOLIENDA PRIMARIA Y SECUNDARIA En algunos circuitos de la planta se tiene molienda primaria y secundaria; en este caso como molienda primaria trabaja el molino de barras y como molienda secundaria el molino de bolas. Se ilustra el siguiente circuito de molienda primaria y secundaria.

P A

F

U

D2

D

57

1


Seguridad en la sección molienda En estas máquinas se debe observar los siguientes cuidados: 1. 2.

3.

4.

5.

6.

7.

Verificar que los engranajes y piñones del molino se encuentran cubiertas con las guardas protectoras de seguridad. Tomar las precauciones necesarias en el desatoro del chute, de alimentación de los molinos de ejes, porque las escaleras o plataformas de acceso a los chutes, pueden encontrarse en el mal estado o con el material de desatoro desparramados lo que puede ocasionar algún accidente al operar. Poner el candado de seguridad antes de hacer cualquier reparación o trabajo en los molinos y, la llave debe guardarla el mismo operador que se encuentra trabajando o el supervisor. Cuando se alimentan ejes o cuando se tienen que entrar a los molinos de barras se debe lavar el interior del molino para que puedan caer los ejes que se encuentran pegados en la parte superior; si no hay ejes que han caído, arrancar el molino y seguir lavando hasta que caigan. Cortar la entrada de reactivos a los molinos al momento de hacer cualquier arreglo o desatoro interior; los gases de los reactivos son venenosos y pueden causar intoxicación o muerte por asfixia. Verificar las barandas circundantes de los molinos para cerciorarse si tienen juego; porque si se apoyan sobre estas pueden caerse contra el molino. Observar tanto que la iluminación de la parte alta o de la parte baja de los molinos se encuentren en buenas condiciones.

El funcionamiento de los molinos lo resumimos de la siguiente manera (por ejemplo). Los molinos de bolas son accionados por un motor eléctrico (por ejemplo de 3000 HP ,424 amp y 240 RPM) respectivamente, a través de un sistema de embrague Airflex VC operado por un sistema de aire comprimido que da el giro al conjunto piñón, que al hacer contacto con la catalina del lado de descarga del molino, le comunica un giro constante de 14,6 RPM aproximadamente, lo que permite el movimiento de las bolas en el molino (cascada y catarata). Si la velocidad de giro del molino se incrementa llegando a la velocidad crítica (19,51 RPM), el movimiento de las bolas en catarata aumentará hasta girar las bolas junto con el molino lo que provocará una sobrecarga y ausencia de molienda de las bolas con el mineral (deja de moler). Los molinos están apoyados en dos cojinetes o trum nion de 64” x 34“ (64” es el diámetro y 34” el ancho), están 58


ubicados en el lado de alimentación del molino y en el lado de descarga. Los trumnion de alimentación y descarga son lubricados con aceite desde el sistema de lubricación del trumnion a través de bombas de baja y alta presión. La transmisión entre la catalina y el eje del piñón es lubricado mediante un sistema de engrase. El eje del piñón se soporta sobre dos chumaceras que están lubricados.

La alimentación de cuerpos moledores, se hace mediante un equipo surtidor de bolas que alimenta las bolas necesarias a los molinos mediante las fajas transportadoras hacia molinos . El equipo de alimentación de bolas dosifica bolas de 3” y 3 ½” requeridas e n los molinos de acuerdo al consumo que se requiera (0,45 Kg por tonelada tratada aproximadamente). El equipo de alimentación de bolas hacia los molinos consta de: Tolva metálica de almacenaje. Chute de alimentación. Compuerta de chute. Pistón hidráulico de la compuerta. Mangueras hidráulicas de accionamiento del pistón. Tolva metálica de alimentación de 1½ Tn de capacidad. Unidad hidraulica. Motor y bomba de la unidad hidráulica        

Las bolas de acero de diferentes tamaños (3” y 3½”) son alimentadas en una tolva

metálica de gran capacidad por un cargador frontal luego por medio de una compuerta hidráulica estas bolas ingresan a una tolva pequeña de 1,5 TN de capacidad de donde son descargadas por otra compuerta hidráulica de acuerdo a la cantidad deseada, estas bolas caen hacia las fajas de alimentación para transportarlas hacia los molinos . Durante el proceso de la molienda ocurre un desgaste de los medios de molienda por lo cual se tiene que agregar bolas de acero para restitución de acuerdo al tonelaje tratado y la potencia requerida. GERE

Si el mineral se pone mas duro y/o más

59


abrasivo, aumenta el desgaste de las bolas y si el mineral es más suave el desgaste de las bolas disminuye. El alimentador de bolas se opera diariamente para alimentar las bolas junto con la carga en la faja transportadora que alimenta a los molinos.

LA PULPA Y SU CONSTITUCIÓN La pulpa en minería y especialmente en metalurgia viene a ser una mezcla matemática de una porción constituida por sólidos de una granulometría casi uniforme y otra constituida por un liquido, generalmente es el agua. Desde que es una mezcla de sólidos y agua, estos constituyentes tienen sus propiedades o características físicas propias tales como gravedad especifica, peso, volumen, densidad de pulpa, que generalmente son referidos en porcentajes de peso o volumen de los constituyentes. ALGUNOS PRINCIPIOS EN PULPAS 1. El porcentaje de sólidos está en relación directa con la densidad de la pulpa. 2. el porcentaje de sólidos en peso es mayor al porcentaje de sólidos en volumen. 3. A igualdad de porcentaje de sólidos: las densidades de pulpa está en relación inversa a las gravedades específicas de los sólidos. 4. A igualdad de densidad de pulpa los porcentajes de sólidos está en relación inversa a las gravedades específicas de los sólidos. 5. La relación líquido a sólido, está en relación inversa a la densidad de pulpa. 6. A igualdad de densidad de pulpa: las relaciones líquido a sólido está en relación directa con la gravedad específica de los sólidos. 7. A igualdad de relación líquido a sólido: las densidades de pulpa está en relación directa con las gravedades específicas de los sólidos. 8. La relación líquido a sólido en peso es menor a la relación líquido a sólido en volumen. 9. Las densidades de pulpa y los porcentajes de los sólidos están en relación inversa a la relación líquido a sólido. TRANSPORTE DE PULPA La operación de transportar pulpas es muy familiar y común dentro de la industria minera, que realizan con diferentes propósitos y son conocidos bajo la denominación de manipuleo de pulpas, entre las principales citaremos:

60


1. 2. 3. 4.

Manipuleo de pulpas en las concentradoras, en sus secciones de lavado, molienda, flotación, espumante, etc. Manipuleo de concentrados. Manipuleo de relaves o colas. Manipuleo de transporte de relaves con propósito de usarlos en relleno hidráulico o neumático.

GERE Dado que las pulpas tienen características y se comporta como un líquido, su trato muy bien podría formar una materia importante de la mecánica de fluidos. El transporte de pulpas se efectúa, empleando diversos medios, tales como tuberías, canaletas, mangueras, etc., de diferentes secciones y materiales de construcción, tales como fierro, plástico, jebe, madera, cemento; en secciones circulares, cuadrados trapezoidales, etc., igualmente la dirección del transporte puede ser variado por conjugación de las tres principales orientaciones básicas: positiva de arriba hacia abajo, horizontal y negativa de bajo hacia arriba.

El transporte en orientación positiva, se realiza en tuberías y canaletas aprovechando la fuerza gravimétrica o natural, por caída libre de los constituyentes, a cuyo movimiento se denomina escurrimiento, en cambio la orientación negativa necesita para su movimiento la fuerza mecánica transformada en presión, realizados por la fuerza impulsadora de los impulsores de las bombas para pulpas; en cambio las orientaciones horizontales, puede comprender el empleo de ambos campos, en orientaciones positivas aprovechando la fuerza gravimétrica de un tramo procedente, por espacio limitado, que depende de la presión, en cambio, tramos horizontales en transporte negativas, automáticamente necesitan la presión generada por una bomba.

DUREZA Obedeciendo la escala de dureza de los minerales, las partículas sólidas en suspensión tendrán influencias erosionantes sobre los elementos de bombeo y líneas de conducción, puesto que, la pulpa en movimiento, produce efecto de lijado sobre las paredes en contacto; la dureza en combinación con la forma de las partículas gobiernan este efecto desgastador, aumenta considerablemente con velocidades exageradas, con respecto a lo recomendado.

61


GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SÓLIDOS Es uno de los factores más importantes en el transporte de pulpas, puesto que gobierna al grado de asentamiento de los sólidos en las canaletas o tuberías de conducción, cuya influencia es directamente proporcional, entendiendo que los sólidos de mayor gravedad específica tienen mayor tendencia al asentamiento. PORCENTAJE SÓLIDOS Se realiza para determinar el porcentaje sólido de una pulpa. La cantidad de mineral en peso representa el porcentaje de sólidos en la pulpa.

CALCULOS EN SECCION MOLIENDA. Los cálculos que se efectúan en ésta sección son muy variados; pero, los que deben efectuarse por parte de los operadores y/o asistentes de las operaciones en una planta concentradora por flotación. En esta sección podemos encontrar: Alimentadores de mineral Molinos giratorios Bombas para pulpa mineral Clasificadores de mineral Dosificadores de reactivos     

Alimentadores de mineral.Generalmente los alimentadores de mineral hacia la sección de molienda, son fajas alimentadores que tienen provisto una balanza que pesa el flujo de carga mineral que se transporta en ella, al cual se denomina “Weight -

GERE

meter”.

62


Molinos giratorios.La liberación de un mineral se inicia con el chancado y termina con la molienda; ésta es muy importante porque de él depende el tonelaje y la liberación del mineral valioso, que después debe concentrarse (por flotación, gravimetría, magnetismo, lixiviación, etc.). En esta etapa se debe liberar completamente las partes valiosas del mineral (sulfuros de plomo, cobre, plata, zinc, etc. para concentrarlos por flotación) de la ganga antes de proceder a la concentración.

63


La operación de molienda, sea primaria o secundaria (remolienda), se logra con alta eficiencia cuando los molinos son operados en condiciones normales en cuanto a uniformidad del tamaño de alimentación, dilución, y si satisfacen además las siguientes constantes: Velocidad de trabajo del molino Velocidad critica del molino Tamaño del molino Carga óptima de cuerpos moledores ( barras o bolas) Diseño del revestimiento del molino (forros o chaquetas) Potencia del motor Distribución de tamaños en la alimentación del mineral Cambios en las características del mineral Eficiencia de clasificación. Carga circulante



 

GERE



     

a) Velocidad de trabajo del molino. La velocidad de trabajo de un molino cilíndrico tubular, generalmente se expresa en revoluciones por minuto (rpm). Teóricamente ésta velocidad se puede calcular a partir de la relación con la velocidad crítica de dicho molino; es decir que la velocidad de trabajo representa el 75% respecto a la velocidad crítica calculado para un molino, por ejemplo: Si la velocidad crítica para un determinado molino de bolas se calculó en 34,27 rpm; entonces la velocidad de trabajo de dicho molino será:

Vt = 0,75 ( 34,27 rpm) Vt =

64


La velocidad de trabajo de un molino cilíndrico, también se determina de manera práctica a partir del motor que acciona el movimiento rotatorio del molino mediante algún sistema de transmisión de movimiento. Por ejemplo si tuviéramos un sistema tal como se detalla en el diagrama, podemos determinar su movimiento de trabajo práctico por las siguientes relaciones: En el siguiente diagrama, se tiene:

C : M : P : p : V :

65


Consideraciones a tomarse en cuenta: I .- El motor tiene, por conexión eléctrica, su propio movimiento expresado en r.p.m. II.- Dicho motor tiene un eje de giro, en el cual está instalado una polea , de diámetro conocido o medible, con canales o hendiduras para las correas de transmisión. III.- Las correas de transmisión, unen la polea del motor con el volante del contraeje que también tiene diámetro conocido o que se puede medir de manera práctica. IV.- El volante está instalado en el mismo eje que contiene al Piñón. V.- El piñón esta en contacto mediante sus engranajes o “dientes” al engranaje o “dientes” de la catalina que pertenece al molino, y entre los cuales deberá transmitirse movimiento. Ejemplo.- Para el grafico anterior podemos representar las siguientes dimensiones y relaciones para calcular el movimiento de giro de un molino, ( 8’ x 12’) expresado en r.p.m. C : P : V : p : M : Para calcular la transmisión de movimiento, utilizamos la siguiente relación matemática:

D1 x W1

=

D : W : 66

D2 x W2


Solución:

b) Velocidad crítica del molino.Se denomina velocidad crítica de un molino de bolas o barras, a la velocidad de giro determinado en rpm, que no permite que los cuerpos molturadores del interior del molino puedan caer sea en forma de “cascada” o en forma de “catarata”, lo que significa que los cuerpos molturadores (principalmente bolas)

giren adheridos a las chaquetas del interior del molino por efecto de la fuerza centrífuga que asimilan cuando la rotación es demasiado rápido (velocidad crítica). En un molino a una velocidad angular baja, los medios de molienda, se elevan a una cierta altura, junto con el tambor, y luego resbalan o ruedan hacia abajo. Al aumentar la velocidad de rotación a partir de una velocidad llamada crítica, las bolas bajo el efecto de una fuerza centrífuga se adhieren a las paredes internas del molino y giran junto con él sin realizar ningún trabajo de molienda. Teóricamente podemos calcular por la siguiente expresión matemática:

76,8 Vc = --------√D

67


dónde :

Vc : D : Ejemplo Calcular la velocidad crítica del molino de bolas 8 ’ x 12’ Solución: Reemplazando en la relación Vc = Determinación de la velocidad de operación (Vo) La velocidad de operación se determina en función de la velocidad crítica Para molino de bolas : Vo = 70 - 85 % de la Vc Para molino de barras :

Vo = 60 - 75 % de la Vc

Para molino autògena :

Vo = 75 - 95 % de la Vc

Ejemplo Calcular la velocidad de operación del molino de bolas 8 ’ x 12’ Solución: Vo = Vo = La velocidad de operación oscila entre La velocidad de operación es de

c) Tamaño del molino.El tamaño del molino esta en relación directa con su capacidad. La manera de mencionarlos es mediante la expresión “diámetro * longitud” del molino; por ejemplo la expresión molino de bolas 6’ x 8’ significa que dicho molino tiene 6 pies de diámetro y 8 pies de largo. 68


d) Carga de cuerpos moledores.Los cuerpos moledores en el interior del molino tienen diferentes tamaños relacionados a su diámetro, es así que dentro de un molino de bolas pueden existir bolas de 5”, 4”, 3”, 2” de diámetro, distribuidos de acuerdo a un “balance” de

bolas determinado en el momento de cargar dichas bolas al iniciar las operaciones o cuando se efectúe un mantenimiento y supervisión de estado físico de las bolas en el molino. Las características del material del cual están fabricadas las bolas o cuerpos moledores, son detalladas por el proveedor o fabricante para tomarlos en cuenta en la utilización de los mismos en las operaciones de molienda. Según estas características se puede determinar inicialmente la distribución de bolas dentro de un molino giratorio cilíndrico horizontal, para lo cual se detalla los siguientes ejemplos:

Ejemplo .- Con los datos prácticos, que se obtienen, tanto para las dimensiones de las bolas como sus respectivos pesos, se puede elaborar cuadros en los que se detallan ciertas consideraciones a tomarse en cuenta respecto a la alimentación de bolas. Así tenemos el siguiente cuadro, que representa para un molino primario 8’ x 12’.

Cuadro Diámetro de Bola (pulg.)

Peso cada Area superficial Bola (kg) cada bola (pulg2)

4

4,32

3

1,82

2

0,60

1

0,07

X

Y

69

Relación X/Y

Valor % X/Y


Los datos del cuadro anterior respecto al diámetro de las bolas, peso de cada bola, y el área superficial de cada bola; son determinados de manera objetiva y por relaciones matemáticas. Para elaborar el siguiente cuadro, se requiere obtener algunos datos como: -

volumen interior del molino:

tomándose en cuenta los espesores de las chaquetas o forros en el interior del molino. (espesor de chaqueta es 4.5 pulg. en el cilindro y 3,5 pulg. en las tapas) -

espaciamiento de las bolas:

es el espacio ínter corpuscular de las bolas dentro del molino. (por ejemplo para este caso consideran 22 %)

-

volumen que ocuparan las bolas dentro del molino:

generalmente se considera 45% del volumen total interior del molino. -

Peso total de las bolas.

Se calcula este valor teniendo en cuenta la densidad de los cuerpos moledores.

Con las aseveraciones mencionadas, se puede establecer la siguiente relación matemática:

Vnb = 0,78(Vb) Vb = 0,45 (Vim) Vnb : Vb : 70


Vim :

Vnb = 0,351 (Vim) Vim = π*r 2*h = Vim = Vim = Vnb = Vnb = determinando el peso total de las bolas:

Ptb = d * Vnb Ptb

: peso total de las bolas

d

: densidad de las bolas

Entonces se tiene:

Ptb = Ptb =

71


Cuadro

Diam. Bola

Relación %X/Y

Ptb

(kg)

Ppb

(kg)

Peso cada bola (kg)

4”

31050

4,320

3”

31050

1,820

2”

31050

0,600

1”

31050

0,070

Cantidad de bolas

Para el siguiente cuadro, se requiere como información el desgaste que sufren las bolas cuando estén trabajando, éste valor es proporcionado por el fabricante de bolas ( para este caso = 0,65 Kg./TM de mineral)

Ejemplo .- la planta concentradora tiene una capacidad de tratamiento diario de 1200 Tm / dia; entonces se tiene: Desgaste total diario = (Factor de desgaste) (capacidad de planta) Desgaste

=

Desgaste

=

72


Cuadro

Diám. Bola

Relación Desgaste % X / Y total (kg/día)

Desgaste parcial (kg/día)

Peso cada Cantid. de bola (kg) bolas a añadirse

4”

1050

4,320

3”

1050

1,820

2”

1050

0,600

1”

1050

0,070

e) Diseño del revestimiento del molino.El revestimiento en el interior del casco del molino cilíndrico. Este revestimiento toma el nombre de chaquetas, forros, o blindajes; los cuales sirven de protección del casco del molino que resiste el impacto de las bolas, así como de la carga; y pueden tener diferentes diseños y formas, según el fabricante. Estos forros están sujetados al casco interiormente por pernos adecuados. Los salientes de los forros, llamados “lifters” o levantadores

, sirven para levantar

la carga de medios de molienda dándole su movimiento relativo al casco. El resbalamiento de los medios sobre el casco, le quita potencia al molino y produce desgaste de forros y bolas.

f) Potencia del motor.Es fundamental que la potencia del motor sea lo suficientemente alta, que garantice la operación en los molinos.

g) Distribución de tamaños en la alimentación del mineral.-

73


Es conveniente que la granulometría del mineral que se alimenta a los molinos, tenga uniformidad y constancia, para obtener la pulpa proveniente de dicho molino con características constantes. Esta granulometría es controlada por una zaranda de clasificación, la cual deberá estar óptimamente operando para garantizar una distribución uniforme, para lo cual se controla periódicamente la eficiencia de dicha zaranda(s).

Eficiencia de clasificación.La eficiencia de clasificación se determina mediante un análisis de mallas para los sólidos que contiene la pulpa en la descarga del molino. Esta eficiencia se determina mediante relaciones matemáticas aplicadas a esta operación. Esta eficiencia de clasificación está estrechamente ligado al P80 que se quiere alimentar a la sección flotación. Para calcular la eficiencia de clasificación se aplica la siguiente formula:

E = (10000) (O / F) [ (o – f) / f(100 – f)]

E : O : F : o : f :

Ejemplo .- Se requiere calcular la eficiencia de un clasificador hidrociclón, que esta en circuito cerrado con un molino. El tonelaje de mineral proveniente de la tolva de finos se determinó en 50 TM/hr; y el factor de carga circulante se calculó en 2,45. El análisis de mallas efectuado en el circuito es el siguiente:

74


Cuadro Nº malla

Alimentación kg

% P.

Overflow

% Ac. (+) (-)

kg

% P.

% Ac. (+) (-)

35 65 100 200 -200

Ver el siguiente diagrama:

El tonelaje que ingresa al molino en operación normal esta determinado por F

O = Factor CC * TM mineral fresco = 75


O F =

=

A + O

F = F = Aplicando la formula de eficiencia, ( es preferible realizarlo para cada malla que participa en el análisis granulométrico, para luego promediar dichos valores)

E35 = 10000 ( 49 / 69 ) [ (98,5 – 87,0) / 87,0 (100 – 87,0)] E35 = 72,21 % E65 = E65 = E100 = E100 = E200 = E200 =

La eficiencia calculada global para el clasificador hidrociclon con las mallas ensayadas, será el promedio de dichas eficiencias; entonces se tendrá:

E =

76


i) Carga circulante.La determinación de la carga circulante en la sección molienda indica la cantidad de mineral (tonelaje), que está recirculando de la clasificación hacia el molino, y requiere para su cálculo de algunas variables como:

Alimentación hacia el molino.Es decir, el mineral alimentado al molino,( F ), proveniente de la tolva de finos, así también el mineral que pudiera provenir del clasificador para su remolienda, de igual manera se debe tener presente la alimentación de agua para que se forme la pulpa dentro del molino.

Densidad de pulpa.La determinación de las densidades de pulpa, principalmente para esta sección, se realizan en:

Dd : densidad de pulpa en la descarga del molino.

GERE

Do : densidad “over” del clasificador hidrociclón Du : densidad “under” del clasificador hidrociclón. Grado de dilución.Este valor, se refiere a la relación porcentual de agua respecto al porcentaje de sólidos contenidos en la pulpa.

Gravedad específica del mineral.Este valor se determina para el mineral que entra a la Planta concentradora, relaciona peso de mineral con su respectivo volumen. Estas variables sirven para poder calcular la carga circulante en la sección molienda, para lo cual se usa la siguiente formula matemática que determinará el factor de carga circulante: 77


CC =

( ºDo - ºDd ) / ( ºDd - ºDu )

Ejemplo .- El siguiente cuadro nos presenta las variables medidas y calculadas para determinar el factor de carga circulante: Cuadro Densidad (gr / lt)

% P

% a

ºD

Descarga de molino

1560

ºDd

Over del clasificador

1250

ºDo

Under del clasificador

1920

ºDu

Dentro del cuadro tenemos:

%P : %a : ºD : ºDd : ºDo : ºDu : Además como dato de Gravedad específica para el mineral (sólido) se tiene el valor 2,6 gr/cc El factor de carga circulante se calcula con la ecuación de Dilución de pulpas:

CC = CC =

78


Diagrama de flujo para Carga Circulante

Los valores para el porcentaje de sólidos se puede tomar del densímetro, de manera directa o bien se puede utilizar la siguiente formula matemática:

% S = [(Dp – 1) / (Gs – 1)] [ Gs / Dp] x 100

79


Bombas para pulpa de mineral.El término pulpa en minería, especialmente en metalurgia, viene a ser una mezcla en determinadas porciones de contenido sólido de una granulometría casi uniforme, y otra constituida por un líquido que generalmente es el agua. Desde el momento en que se mezclan los minerales, previamente molidos, y el agua; cada constituyente tiene sus propiedades o características físicas propias, tales como gravedad específica, peso, volumen, densidad de pulpa, que generalmente son referidos en porcentajes de peso o volumen de los constituyentes.

80


CAPITULO VIII CLASIFICACIÓN DE MINERALES EN SECCIÓN MOLIENDA Dentro del circuito de molienda es indispensable disponer de un clasificador de partículas de mineral que permita recircular las partículas que se consideren demasiado grandes para los parámetros diseñados en la operación de molienda. Los clasificadores que se utilizan, generalmente, en la industria minera son: De rastrillos De espirales Hidrociclones

De los mencionados, actualmente tienen gran preferencia los hidrociclones, debido a su tamaño, capacidad, instalación, y principalmente al costo económico comparado con los mecánicos.

HIDROCICLONES Los hidrociclones son muy importantes en las separación de partículas especialmente en la industria minera. El hidrociclón es un separador de arena y de partículas inorgánicos de acción centrífuga. La estructura particular del hidrociclón crea un remolino en la entrada del agua que permite la separación de las partículas más pesadas por efectos de la fuerza centrífuga. La separación se obtiene continuamente con la presión de trabajo siempre constante y sin partes en movimiento. Las partículas sólidas separadas del agua se depositan en un recipiente especial de recogida dotado de una cómoda apertura para que se pueda vaciar fácilmente.

81


La eficiencia de clasificación de estos equipos se fundamentan en la distribución de tamaños de partícula, llamado análisis granulométrico. El cálculo de la eficiencia se determinó anteriormente.

TIPOS DE DESCARGA DE CICLONES Los tipos de descarga que se dan en los hidrociclones son:

NORMAL, cuando la presión y el flujo son estables, y están en los parámetros adecuados. SOGA, cuando hay un exceso de presión y consecuentemente un exceso de flujo. Puede haber un exceso de agua o una densidad de entrada alta, esto provoca una alta carga circulante. Un incremento de la carga circulante puede ser porque el material está demasiado duro, hay presencia de gran cantidad de gruesos en la pulpa del underflow de ciclones y será necesario remoler. ABIERTO, cuando hay poca presión y consecuentemente poco flujo, que puede estar ocasionado por falla en la bomba.

82


CAPITULO IX AGLOMERACIÓN.En la lixiviación en pilas a diferencia de otros tipos de lixiviación, el mineral a lixiviar tiene una ley relativamente alta y, por lo tanto, económicamente paga por un tratamiento más complejo a través de una planta de chancado al menos de tipo secundario y usualmente, terciario. Cuando se usa una granulometría más fina, entonces se hace necesario aglomerar los finos para restituir la permeabilidad al lecho de mineral que se va a lixiviar. Adicionalmente al agua, cuando se lixivian minerales de cobre, se aprovecha de agregar ácido concentrado, para efectuar el curado ácido. Esta secuencia combinada de operaciones, en que la lixiviación en pilas, se realiza sobre un mineral finamente chancado, aglomerado con agua y curado con ácido concentrado, se conoce como Proceso de Lixiviación TL y su uso se ha generalizado para el tratamiento de minerales de cobre ya sean oxidados o sulfurados. A continuación se hace una descripción detallada de las operaciones de aglomeración y curado en el proceso de lixiviación.

Importancia de las especies de la ganga en la lixiviación Existen una variedad de otras reacciones posibles que pueden ocurrir, y de hecho ocurren en cada momento, entre las soluciones lixiviantes y la ganga que hospeda y recubre el yacimiento, antes de que esta pueda ser alcanzada por las condiciones lixiviantes impuestas desde el exterior.

Efecto de la ganga en el grado de penetración de las partículas Existe una influencia de la ganga a nivel microscópico, correspondiente a la penetración al interior de los poros de una partícula individual. De esta manera, es habitual observar un frente de reacción hacia el interior de una partícula. En efecto, si se tiene por ejemplo, una lixiviación que requiere ácido solo, o bien, ácido y férrico, puede ocurrir que la partícula se vea completamente atacada en términos de las especies que contienen fierro y éste se haya disuelto enteramente, 83


incluso hasta el interior de ella. Sin embargo, en estos casos es frecuente observar que el cobre se ha lixiviado sólo hasta cierto límite, donde se ve un contorno, en forma de anillo, hasta el cual se limita la reacción, y más allá de él, hacia el interior de la partícula, el cobre permanece intacto.

Por esta razón, finalmente se ha concluido en la conveniencia generalizada de realizar ambas operaciones en una misma unidad mezcladora, consistente en un tambor rotatorio dentro del cual se adiciona tanto el agua para la aglomeración, como el ácido concentrado para el acondicionamiento uniforme del lecho del mineral.

Aglomeración El proceso de aglomeración tiene como objetivo preparar el material mineralizado par la lixiviación, de manera de asegurar un buen coeficiente de permeabilidad de la solución. Un factor crítico a veces no suficientemente investigado y que en muchos casos ha conducido a fallas o al cierre de las plantas en operación, es la permeabilidad. La permeabilidad es dependiente de las características físicas del material en cuanto a proporción de poros, la que depende a su vez, de la proporción entre lamas (granulometrías inferiores a 5-10 micrones) finos (granulometrías inferiores a 100-150 micrones) y gruesos, y del método de formación de las pilas o depósitos. Con proporciones del 10-20% de estos materiales finos, pueden existir problemas de permeabilidad y si no se asegura la permeabilidad en los lechos de lixiviación, no hay percolación, ni contactos, disolución ni extracción de valores, debido a que los finos segregan y forman áreas ciegas que disminuyen la percolación, se favorece la compactación en la formación de las pilas y puede ocurrir que estas partículas se vayan al fondo de la pila impidiendo el flujo uniforme de la solución enriquecida. De esta forma, los efectos de una proporción inadecuada de finos pueden influir en aumentar innecesariamente el tiempo de lixiviación y con ello aumentar el consumo de reactivos, provocar una menor extracción de soluciones mineralizadas y hasta hacer que un proyecto sea inviable.

84


Para solucionar estos inconvenientes y asegurar un buen proceso de lixiviación es recomendable la eliminación de finos. Para ello se puede proceder de la siguiente manera: 





Realizar un análisis granulométrico y químico del metal valioso por fracciones, y realizar cortes teóricos a diferentes tamaños. Un rechazo del 40-50 % en peso del material, con sólo una pérdida de 5-10% en metal (dependiendo de su valor), podría ser económicamente viable, aunque no es normal. Por ejemplo, si en un yacimiento el oro y la plata están bastante distribuidos en todas las fracciones, se pierde valor con cualquier corte y rechazos de peso aceptables. Realizar la separación de tamaños finos y gruesos, efectuándose la lixiviación estática sólo en estos últimos, normalmente con leyes más bajas y la lixiviación dinámica con los finos, normalmente enriquecidos. Existen casos en que por este sistema se ha logrado una mayor y más rápida recuperación que por una íntegra lixiviación estática. Realizar una aglomeración, que es el procedimiento más empleado en la actualidad. En términos generales, la aglomeración consiste en un procedimiento que permite la unión de varias partículas finas a otras de mayor tamaño.

En el caso de la aglomeración de minerales de oro, plata y cobre, son varios mecanismos los que intervienen; pero los más importantes son las uniones líquidas y sólidas debidas al crecimiento de ligantes inorgánicos y orgánicos tales como la cal, el cemento, carbonatos, sulfatos, residuos de petróleo, dextrina, almidón, pulpas de papel, etc.

Tipos de aglomeración Aglomeración por humedad Este es el proceso más simple de aglomeración y consiste en humedecer el material con líquido, hasta alcanzar un contenido de agua que origine una tensión superficial suficiente, para que al colisionar las partículas entre sí, los finos se adhieran a los gruesos. Esta aglomeración suele ser muy débil y sólo se emplea en casos fáciles, con bajo contenido de finos.

85


El procedimiento más sencillo de lograr la aglomeración por humedad es el riego, el que puede efectuarse de la siguiente manera: 





Sobre las transferencias de las cintas que transportan el mineral a la pila, con la dificultad de mojar la correa. Al caer el material de la cinta en la formación de la pila. Adaptando el riego a los tamaños más gruesos (mayor desviación en la caída) la aglomeración puede ser más selectiva. Sobre la superficie de la pila, conforme vayan formándose los lechos o capas de mineral.

La práctica y la experiencia definirán la humedad óptima y el sistema de riego más apropiado. A veces, cuando el proceso en sí, se necesita de un medio alcalino (lixiviación de oro y plata por cianuración) se puede emplear como aglomerante la cal en solución.

Aglomeración por adherentes Existen ciertos materiales que pueden mejorar la adherencia de las partículas finas a las gruesas, prolongando esta unión tanto en la manipulación como en la operación de lixiviación. determinando experimentalmente tres parámetros principales del proceso: 

El tipo y cantidad de aglomerante añadido a la alimentación seca.



La humedad necesaria en la mezcla mineral / aglomerante.



El período de curado para favorecer los puentes de silicato cálcico.

Teóricamente, la aglomeración con aglutinantes es un proceso no bien definido. Parece ser que es similar a la floculación, es decir, se forma una especie de coagulación por unión de las partículas arcillosas coloidales con los agentes y electrolitos en solución. Se forman así aglomerados porosos muy estables y resistentes a la manipulación y condiciones de lixiviación.

86


Características y factores de la aglomeración Para que el proceso de aglomeración sea efectivo, es necesario disponer de una serie de dispositivos y equipos, algunos de los cuales pueden formar parte de la propia planta. Es el caso de una trituración con una serie de cintas transportadoras, para descarga del producto triturado, en donde puede aplicarse la aglomeración en las transferencias son equipos adicionales. Para que se realice una buena aglomeración, especialmente en los minerales de cobre, se deben considerar ciertas características del material mineralizado, entre las que se tiene el tamaño y geometría de las partículas, granulometría, características geológicas, ley de cobre en el yacimiento, condiciones ambientales, evaporación del agua, humedad del curado, tiempo de curado, entre otras. En términos generales, para una buena aglomeración es recomendable que: 









La adición del o los aglomerantes se realice sobre el mineral relativamente seco. Por ejemplo, realizarla en la trituración o chancado si está incluida en el esquema de tratamiento. La mezcla entre mineral y aglomerantes sea lo más íntima posible. Adicionar la cantidad de líquido o de solución que sea necesaria para alcanzar la humedad óptima de aglomeración. Se considere un cierto tiempo de reposo o curado, antes de proceder a la lixiviación. A mayor cantidad de finos, se necesitarán más aglomerantes y más tiempo de curado. Como mínimo debe existir un período de reposo de unas 24 horas.

La aglomeración se puede efectuar tanto en medio ácido como en medio alcalino (básico), con las particularidades que se describen a continuación:

Medio ácido Este medio es típico de la lixiviación de minerales de cobre y uranio, el mismo lixiviante ácido se puede emplear como aglomerante, generalmente en forma de ácido sulfúrico concentrado. Se ha propuesto también el empleo de aglomerantes 87


ácidos sólidos, como los sulfatos (yeso), pero no es normal, aparte de los efectos perniciosos de las posibles incrustaciones por precipitación posterior en pilas y tuberías.

Medio alcalino El caso más típico es la aglomeración de minerales de oro y plata. En este caso los aglomerantes son normalmente cemento y cal. El cianuro en forma líquida y a alta concentración, se emplea más bien como agente de humedecimiento durante la aglomeración.

Equipos aglomeradores Aún cuando hay operaciones que agregan el agua y el ácido directamente sobr e el mineral en una correa, esta práctica no resuelve el problema de lograr una buena mezcla y efectivamente aglomerar en forma homogénea las partículas más finas en torno a las más gruesas. En efecto, esto se puede lograr en forma muy eficiente si se establece una rotación de las partículas húmedas en tomo a si mismas, lo que permite a las fuerzas cohesivas de tensión superficial, correspondientes a los estados de cohesión, por puentes líquidos denominados pendular y funicular, mantener a las partículas unidas entre si, facilitando su transporte y apilamiento. Una vez formada la pila de lixiviación, se observa que el lecho conserva la mayor parte de estas virtudes de alta permeabilidad, líquida y gaseosa correspondientes al producto poroso originalmente formado durante la aglomeración. El mejor equipo para lograr estos d efectos, de mezcla y de aglomeración, es el tambor aglomerador. Éste consiste en un cilindro metálico revestido interiormente con neopreno o goma antiácida provisto de levantadores para lograr una más efectiva acción de rodado de la carga, e incluyendo en el centro las tuberías perforadas para el suministro del agua, siempre agregada primero, para humedecer el mineral, y luego, algo más al interior del tambor, para el suministro del ácido con concentrado. Una variante frecuente consiste en reemplazar el agua, y parte del ácido, usando soluciones pobres del proceso: refino de la plantado extracción por solventes y/o la sangría de electrolito de la electrodepositación. En estos casos debe cuidarse de evitar que restos de orgánico atrapado por arrastre en el SX, ingresen al tambor, pues suele degradarse con el ácido concentrado y termina por contaminar todo el circuito de SX. 88


Para evitar este efecto indeseable previamente a su ingreso al tambor, las soluciones pobres deben pasarse por una columna de carbón activado.

Aglomeración de minerales de oro Para el tratamiento de los minerales de oro también se usan pilas de lixiviación, con similares métodos de aglomeración, carguío, impermeabilización del sustrato receptor y regadío. En estos casos también se realiza un acondicionamiento y aglomeración previa, utilizando, eso si, agua con cal y frecuentemente cemento. De esta manera, se acondiciona el lecho en pH alcalino y se proporciona una excelente permeabilidad, incluso para el tratamiento en pilas de granulometrías muy finas como son los relaves de flotación. Después de fraguar la cal y el cemento, se termina de proporcionar una excelente rigidez a los aglomerados, ya que los puentes líquidos son eventualmente reemplazados por puentes sólidos formados con el cemento, que permite incluso el tránsito sobre ellos con equipos livianos. El resto de los sistemas, tanto de riego como de recolección de soluciones, son similares al caso de la lixiviación con ácido.

89


CÀLCULOS, BALANCES Y CONTROLES EN LA SECCIÓN DE CHANCADO Ejemplo 1 : Calcular la capacidad de la tolva de la de la fig. adjunta, si la densidad apa rente del mineral es 2,9 y humedad 5%. Considerar que la proporción de espacios libres es de 30% del volumen total de la tolva.

6,0 m

4,0 m

5,0 m

Ejemplo 2 Calcular la capacidad de la tolva de finos de la fig. La densidad aparente del mineral es de 2,7 y el porcentaje de humedad es 6%.Considerar 10% de espacios libres

90

1,5 m


Ejemplo 3: Calcular la capacidad de una chancadora de quijada de 10” x 24”, la abertura de descarga es de 3/4”, el recorrido de la mandíbula móvil 1/2”, la velocidad de la

mandíbula es de 300 rpm y el peso específico del mineral es de 2,8.

Ejemplo 4: Calcular la capacidad de una chancadora giratoria de 4”x36” o simplemente de 3', si el set de descarga es de 1/2”.

91


Cálculo de la Razón de Reducción y la Razón Límite de Reducción La Razón de Reducción (R) de una chancadora cualquiera, se determina comparando el tamaño del mineral alimentado con el del triturado. Si el tamaño del mineral alimentado es de 12”(tamaño máximo) y el del mineral triturado es de 2,5 “

(dimensión del set de descarga), la Razón de Reducción se calcula de la siguiente manera : R =Tamaño de mineral alimentado/ tamaño de mineral triturado R = 12,0”/ 2,5” = 4,8 La Razón Límite de Reducción es el 85% de la Razón de Reducción, por lo tanto :

RL = 0,85 x 4,8 = 4,08

Ejemplo 5: Calcular la capacidad de una faja transportadora que tiene una longitud de 59 m, ancho de 75 cm y tiempo que da una revolución es de 55 segundos. El peso promedio corte de faja del mineral es 4,56 Kg / ft , con un porcentaje de humedad de 5 %

92


Ejemplo 6 Calcular la eficiencia de una zaranda, cuya malla tiene una abertura de 3/4”. El

análisis granulométrico de la alimentación, tamizado y rechazo arroja los siguientes resultados: MALLA ALIMENTACIÓN (F) Pulg. Kg. % P % Ac(-) 5,20 + 1” +3/4 “ 5,16 4,56 +1/2” 6,12 +3/8” +4 2,04 7,2 Total 31,80

RECHAZO (R) Kg. % P % Ac(-) 5,10 3,13 3,60 1,30 0,43 13,56

TAMIZADO (T) Kg. %P % Ac(-) -.-.2,11 3,82 5,12 5,99 18,24

De la fila correspondiente a la malla 3/4”, ya que es la abertura de la malla del

cedazo, extraemos los siguientes valores; que corresponden a los % Ac(-) en cada caso:

93


ANEXOS 1.- PRINCIPALES EQUIVALENCIAS.Las equivalencias que más se utilizan dentro de la industria minera, para realizar las respectivas operaciones de conversión, están descritas en las siguientes unidades de medidas:

Unidades de Longitud 1 metro 1 pulgada 1 pie

= = =

100 centímetros 2,54 centímetros. 12 pulgadas

Unidades de Peso 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

tonelada métrica kilógramo kilógramo libra libra onza onza troy tonelada corta tonelada larga tonelada métrica tonelada métrica

= = = = = = = = = = =

1000 kilógramos 1000 gramos 2,2 libras 453,68 gramos 16 onzas 28,34953 gramos 31,1035 gramos 2000 libras 2240 libras 2204,6 libras 1,10231 toneladas cortas

metro cúbico = decímetro cúbico = galón (USA) = litro =

1000 decímetros cúbicos 1000 centímetros cúbicos 3,785 litros 1 decímetro cúbico

Unidades de volumen 1 1 1 1

También son de uso muy frecuente los prefijos que indican multiplicidad, como también submúltiplos, tal como se puede observar en la siguiente relación:

94


Mega Kilo Hecto(a) Deca deci centi mili micro(a)

= = = = = = = =

1000000 1000 100 10 0,1 0,01 0,001 0,000001

2. Formulas matemáticas anexas para sección molienda.

P = W - w V = 1000 - p

P = [ ( W – 1000) / W K ] 100

S = w/V K = ( S-1 ) / S

ºD = ( 100 - P ) / P

El significado de la simbología del cuadro de formulas matemáticas anexas es :

W : densidad de pulpa (gr / lt ) w : peso de sólidos secos, ( gr. ) p : peso de agua ( gr.) V : volumen de agua desalojada ( cc ) S : gravedad específica del mineral ( gr / cc ) P : porcentaje de sólidos ( % ) a : porcentaje de agua ( % ) K : constante de los sólidos ºD : grado de disolución. 3.- DETERMINACIÓN DE AREAS Y VOLÚMENES.Dentro de las operaciones en una planta concentradora, se deberán de efectuar ciertos cálculos referentes a capacidades de almacenamiento, sección de algunos ductos, etc. Razón por la cual los cálculos referentes a áreas y volúmenes es de importancia para el operador; pero solamente se tomarán en cuenta los casos típicos relacionadas al trabajo de concentración de minerales por flotación.

95


Cuadro Áreas.Figura

Nombre

Perímetro

Área

Triángulo

P= a+b+c

A = (b*h) / 2

Cuadrado

P = 4a

A = a2

Rectángulo

P = 2(a + b)

A = a*b

Rombo

P = 4a

A = (D*d) / 2

Trapecio

P = a+b+c+d

A = [(b + d)/2]*h

Polígono regular

P= nL

A = (P*a) / 2

P = π*D

A = ( π*D 2) / 4

a

b a

c d L

Círculo

96

1. Preparación Mecánica de Minerales

Recommend Documents