1873_MATERIALDEESTUDIOPARTI

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METALURGI METALU RGIA A EXTRAC EXTRACTIV TIVA A APLICADA APLICA DA A MINERALES DE ORO Y PLATA Dr. PATRICIO PATRICIO NAVARRO NAVARRO DONOSO INTERNATIONAL CONSULTANT CONSULTANT METALLURGICAL METALLURGICAL PROCESS PROC ESS

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MODULO I

OPTIMIZACION Y TECNICAS MODERNAS EN CHANCADO, MOLIENDA Y CLASIFICACION

Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade

INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING

www.intercade.org [email protected]

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INDICE 1.- INTRODUCCION A LOS PROCESOS DE REDUCCION DE TAMAÑOS AMAÑOS .2.1.- MECANISMOS DE CONMINUCION 2.2.- CHANCADO PRIMARIO 2.3.- CHANCADO SECUNDARIO Y TERCIARIO 2.4.- HARNEROS 2.5.- CRITERIOS DE DISEÑO Y SELECCION DE CHANCADORES

3.3.- MOLI MOLIEN ENDA DA DE MINE MINERA RALE LES S 3.1.- INTRODUCCION Y MECANISMO DE FRACTURA 3.2.- MOLINOS DE BARRAS 3.3.- MOLINOS DE BOLAS Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade

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INDICE 3.4. 3.4.-- IDEN IDENTI TIFI FICA CACI CION ON Y AN ANAL ALIS ISIS IS DE VAR ARIA IABL BLES ES OPERACIONALES 3.5.- MOLIENDA SAG

4.4.- CLAS CLASIF IFIC ICAC ACIO ION N EN HIDR HIDROC OCIC ICLO LONE NES S 4.1.- ANT NTE ECEDENTES DE LA OPE OPERACION HIDROCICLONES

CON




2 3

INDICE 1.- INTRODUCCION A LOS PROCESOS DE REDUCCION DE TAMAÑOS AMAÑOS .2.1.- MECANISMOS DE CONMINUCION 2.2.- CHANCADO PRIMARIO 2.3.- CHANCADO SECUNDARIO Y TERCIARIO 2.4.- HARNEROS 2.5.- CRITERIOS DE DISEÑO Y SELECCION DE CHANCADORES

3.3.- MOLI MOLIEN ENDA DA DE MINE MINERA RALE LES S 3.1.- INTRODUCCION Y MECANISMO DE FRACTURA 3.2.- MOLINOS DE BARRAS 3.3.- MOLINOS DE BOLAS Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade

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INDICE 3.4. 3.4.-- IDEN IDENTI TIFI FICA CACI CION ON Y AN ANAL ALIS ISIS IS DE VAR ARIA IABL BLES ES OPERACIONALES 3.5.- MOLIENDA SAG

4.4.- CLAS CLASIF IFIC ICAC ACIO ION N EN HIDR HIDROC OCIC ICLO LONE NES S 4.1.- ANT NTE ECEDENTES DE LA OPE OPERACION HIDROCICLONES

CON




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.A LOS PROCESOS DE REDUCCION DE TAMAÑOS


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1.- INT INTROD RODUC UCCIO CION N A LOS PROC PROCESO ESOS S DE REDUCCION REDUCCIO N DE TAMAÑOS Se usa el conc conce e to de conm conmin inuc ució ión n ara ara iden identitififica carr los los procesos que tienen que ver con la acción de reducción de tama tamaño ño de los los mine minera rale less y que que perm permit iten en libe libera rarr las las especies valiosas contenidas en ellos.




4 7

El objetivo de la conminución es la reducción del tamaño de las rocas. Según esto, la primera pregunta que surge es por ué la acción no se hace de una sola vez. Es decir ue un equipo tome una roca de mineral y lo convierta en fino en una sola etapa.


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Existe un límite de tamaño de las partículas de mineral hasta donde los chancadores son eficientes y pasado este límite realizan mu oco traba o en com aración con la energía consumida. Para este caso, de los tamaños más finos, existen los molinos que realizan la reducción de tamaño del mineral con un rendimiento mucho mejor que los chancadores.




5 9

Desde los primeros años de aplicación industrial de los procesos de conminución al campo de beneficio de minerales se udo constatar la relevancia del consumo de energía específica como parámetro controlante de la reducción de tamaño y granulometría final del producto, en cada etapa de conminución.


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Cuatro son los factores de importancia para la elección del chancador adecuado: el tipo de mineral a tratar, el tamaño de la alimentación la ca acidad las características requeridas para el producto final del chancado. De estos factores, sólo los dos primeros están relacionados directamente con el mineral.




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Las primeras etapas de reducción de tamaño se realizan para facilitar el manejo del material proveniente de la mina. Las sucesivas etapas de chancado y molienda se realizan para separar las especies minerales de interés de la ganga. • Partículas están formadas por minerales individuales, se habla de partículas libres. • Si consisten de dos o más es ecies minerales se les llama partículas mixtas.


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La reducción de tamaños o conminución del mineral se realiza en una secuencia de etapas.

Etapa Chancado

Molienda

Rango tamaño (sólo referencial)

Consumo de energía KWh/t

100 a 10 cm

0,3 a 0,4

Secundario

10 a 1 cm

0,3 a 2

Terciario

1 a 0,5 cm

0,4 a 3

Primario

10 a 1 mm

3a6

Sub-etapa Primario

ecun ar o

a , mm

a




7 13 Wi [k Wh/ton corta]

Sólidos Andesita Aceite de esquisto Arcilla Arena de Silice Baritima Basalto Bauxita Caliza

18.25 15.84 6.30 14.10 4.73 17.10 8.78 12.74 . 25.87 15.13 9.58 13.57 20.90 11.27 10.24 13.45 56.70 15.87 10.80 7.64 . 10.01 8.91 18.45 15.13 20.13 43.56

Carburo de Silice Coque Cuarcita Cuarzo Diorita Dolomita Escoria Escoria de cemento Esmeril Esquisito Feldespato Ferro-cromo erro-mangneso Ferro-silicona Fluoruro natural Gabro Grafito Granito Gravilla

Wi [k Wh/ton corta]

Sólidos Gneiss Hernatita Magnesita Magnetita Materia prima de cemento Mineral de cobre Mineral de estaño Mineral de manganeso

20.13 12.84 11.13 9.97 10.51 12.72 10.90 12.20 . 14.93 8.93 11.90 10.93 8.05 9.57 12.68 10.37 12.33 11.56 12.80 26.16 . 9.92 19.32 16.06 13.13 13.40 14.61 12.31

Mineral de oro Mineral de pirita Mineral de plomo Mineral de plomo-zinc Mineral de potasa Mineral de pyrrhotita Mineral de rutilo Mineral de spodumeno Mineral de titanio Mineral de zinc Molibdeno Pedernal zarra Rocka de fosfato Rocka de trapeana Roca de yeso Sienita Silicato de Silice Taconita Vidrio


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MAQUINARIAS Y REDUCCION DE TAMAÑOS Chancador giratorio primario

Molino vertical Molinos

Chancador de cono Chancadores/Impactores Chancador de mandíbula

USI 100 micrón

Calibre ∞

1m

10 mm

10 mm

1 mm

100 micrones 10 micrones

1 micrón




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La optimización de los procesos en las plantas de procesamiento de minerales se puede realizar de acuerdo a las siguientes formas: - En forma empírica, usando información directa del proceso. - Usando modelos matemáticos. - Optimizando el funcionamiento de los equipos. - Usando sensores de medición. equipos.


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- Automatizando las operaciones y funcionamiento de equipos. medio y en las materias primas. - Innovando tecnologías. - Capacitando permanentemente a las personas que operan y dirigen el funcionamiento de las plantas.




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2.- CHANCADO DE MINERALES


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2.- CHANCADO DE MINERALES • Trituración primaria: Trata el material que viene de la mina, con trozos máximos de hasta 1,5 m (60 pulg.), entrega un producto de 15 a 20 cm. (6 a 8 plg). • Trituración secundaria: Toma el producto de la trituradora primaria y lo reduce a su vez a un producto de 5 a 8 cm. (2 a 3 plg). • Trituración terciaria: a su vez a un producto de 1 a 1,5 cm. (3/8 a 1/2 plg) que puede ir a una etapa de molienda (en el caso de sulfuros de cobre) o al proceso de lixiviación (en el caso de óxidos). Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade



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• Las etapas de un proceso de reducción de tamaño se definen de acuerdo al proceso posterior al que será sometido el mineral. • Si el mineral requiere una reducción fina, se identifican: • Circuito de molienda convencional (3 etapas de chancado y dos de molienda). • Circuito de molienda unitario (3 etapas de chancado y uno de molienda). • Circuito de molienda semiautógena (una etapa de chancado y dos de molienda). • Si el mineral requiere una reducción gruesa, sólo se trabaja con etapas de chancado.


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LAS 3 ETAPAS CLASICAS DE CHANCADO ANTES DE LA MOLIENDA Primary Crushing Secundary Crushing Tertiary Crushing




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CIRCUITOS DE 1 Y 2 ETAPAS DE CHANCADO ANTES DE LA MOLIENDA Primary crushing

“Straight on”

Primary grinding

Primary crushing

Primary grinding Secondary crushing Primary crushing

Primary grinding

“PreCrushing Of critical sizes”

Secondary crushing

“Crushing Of critical Sizes” from Mill discharge


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El tamaño final requerido es logrado por los requerimientos de liberación. , molienda: El número de etapas de chancado puede ser minimizado. El número de etapas depende del tamaño de alimentación a molienda.




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El chancado constituye la primera gran etapa de reducción de tamaño. Las operaciones industriales se realizan generalmente por equipos operados mecánicamente tales como: chancadoras de mandíbula, chancadoras de cono y chancadoras de rodillo. Los mecanismos de chancado se verifican por: aplicación de fuerzas de impacto, de presión, o una combinación de ambos.


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2.1.- MECANISMOS DE CONMINUCION • Fractura: Compresión, Impacto, Cizalle. . • Abrasión.




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FRACTURA: Es la fragmentación de un cuerpo sólido en varias partes. Los métodos de aplicar fractura en un mineral son: • COMPRESION: Es la aplicación de esfuerzos de compresión. Normalmente se produce en máquinas de chancado donde existe una superficie fija y otra móvil. Da origen a partículas finas y gruesas. La cantidad de material fino se puede disminuir reduciendo el área de contacto utilizando su erficies corrugadas.


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ESQUEMA DE LA ACCION DE ESFUERZOS DE COMPRENSION

MATERIAL FINO

MATERIAL GRUESO




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• Impacto: Es la aplicación de esfuerzos compresivos a alta velocidad. De esta manera, la partícula absorbe más energía que la necesaria para romperse. El producto, normalmente, es muy similar en forma y tamaño.

MATERIAL FINO (MENOR QUE EN COMPRESION)


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• Cizalle: El cizalle ocurre como un esfuerzo secundario al aplicar esfuerzos de comprensión y de impacto. Produce gran cantidad de finos y, generalmente, no es deseable.




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• ASTILLAMIENTO: La ruptura de cantos de una partícula, ocurrida por la aplicación de esfuerzos fuera , astillamiento. • ABRASION: Cuando el esfuerzo de cizalle se concentra en la superficie de la partícula se produce abrasión.


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PRINCIPIO

COMPRESION

IMPACTO

COMPRESION - IMPACTO

Trituradora de Impacto

Trituradora de Mandíbulas Trituradora Giratoria Trituradora de Cono Trituradora de Rodillos

Molino de Barras Molino de Bolas Molino Autógeno Molino Semiautógeno

Tipos de Equipos de Reducción de Tamaños en base a los principios de Fractura. Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade



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DESCRIPCION Y FUNCIONES DE LAS CHANCADORAS CHANCADORAS os m o os e re ucc n e ama os pue en agruparse de varias maneras, pero como la reducción ocurre en etapas, el tamaño de las partículas aporta el método primario de agrupamiento. Si el cuerpo de mineral es de carácter masivo, el minado o extracción es en realidad la primera etapa de reducción de , , pueden usarse medios mecánicos en los minerales más blandos.


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El término chancado se aplica a las reducciones subsecuentes de tamaño hasta alrededor de 6 a 25 [mm], considerándose las reducciones a tamaño más finos como mo en a. Tanto el chancado como la molienda pueden subdividirse aún más en etapas primaria, secundaria, terciaria, y a veces hasta cuaternaria. Como estas etapas se relacionan con la maquinaria que se emplea, los límites de las divisiones no son rígidos, y en cualquier operación dada pueden no requerirse todos.




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Chancado es aquella operación unitaria o grupos de operaciones concernientes a la reducción de trozos grandes de rocas hasta fragmentos, donde las partículas más grandes en el producto son del orden de 1/4" a 3/8". En general, el chancado puede dividirse en chancado grueso y fino: • Chancado grueso • Chancado fino

↔

↔

Chancador primario.

Chancador Secundario, Terciario.


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TIPOS DE CHANCADORES Chancadoras comunes: .

.

2. Chancadoras de cono. Otros: 3. Chancadoras de Impacto. .

anca oras e ro

o.




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SEGUN EL TIPO DE APLICACION • Los chancadores de Mandíbulas se prefieren en materiales arcillosos, plásticos, etc., en general materiales blandos. • Los chancadores Giratorios se prefieren en materiales duros, abrasivos, etc.


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La decisión en cuanto a que tipo de chancador utilizar, dependerá del tipo de material y aplicación que se quiera . Los chancadores son clasificados de acuerdo al tamaño del material tratado, con subdivisiones en cada tamaño y de acuerdo a las formas de aplicación de fuerzas.




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EQUIPOS UTILIZADOS CHANCADO PRIMARIO Chancadores Giratorios. anca ores e an u as Chancadores de Rodillos. CHANCADO SECUNDARIO Chancadores de Cono. Chancadores de Cono Cabeza Corta. Chancadores de Rodillos. Chancadores de Martillo. Chancadores de Impacto.


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a) Chancador Primario: Fractura la mena de alimentación proveniente de la mina, desde 60" hasta bajo 8" a 6" de producto. b) Chancador Secundario: Toma el producto del chancador primario y lo reduce, en una pasada hasta 3" o 2" de producto. c Chancador Terciario: Toma el roducto del chancador secundario o chancadores intermedios reduciendo el material bajo 1/2" o 3/8".




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2.2.- CHANCADO PRIMARIO CHANCADOR GIRATORIO evitando los problemas de hinchamiento del material. Debido a que chanca durante el ciclo completo, tiene más capacidad que un chancador de mandíbulas del mismo tamaño (boca), por lo que se le prefiere en plantas que tratan altos flujos de material.


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CORTE DE UN CHANCADOR GIRATORIO Araña

Manto Cono

Arbol




21 41

FOTOGRAFIA DE LA ABERTURA DE ALIMENTACION DE UN CHANCADOR GIRATORIO Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade

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Operan normalmente en circuito abierto, aunque si el material de alimentación tiene mucho fino, éste debe ser preclasificado. El tamaño de los Chancadores Giratorios se especifica por la boca (ancho de la abertura de admisión) y el diámetro del manto. El casco exterior es de acero fundido, mientras que la cámara de chancado está protegida con revestimientos o "cóncavos" de acero al manganeso. La cabeza está protegida por un manto de acero al manganeso la que a su vez está recubierta por alguna resina epóxica, poliuretano, goma o algún otro recubrimiento.




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CHANCADORES DE MANDIBULA Capaz de tratar una gran cantidad de material pero no es ca az de roducir un material articularmente fino. Generalmente es usado solo en chancado primario. En

la

chancadora

de

mandíbula

se

manifiesta

preferentemente el mecanismo de compresión.


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Chancadores de Mandíbulas: Los chancadores de mandíbulas son equipos dotados de 2 placas o mandíbulas, en los que una de ellas es móvil y presiona fuerte y , encuentra entre ambas. Según el tipo de movimiento de la placa móvil, estos chancadores se clasifican en los siguientes tipos: a b) c)

a e. Dodge. Universal.




23 45

TIPOS DE CHANCADORAS DE MANDIBULA x

x

x

BLAKE

DODGE

UNIVERSAL


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PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Excéntrico Placa Fija

Placa Móvil

Gar anta

Pívot

Riostra Delantera

Desplazamiento

Volante

Biela

Riostra Trasera




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CHANCADORA DE MANDIBULA FEED fixed jaw (corrugated plate)

pivot

eccentric

gape drive motor

flywheel

p man

set

toggles


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TIPO BLAKE  En

el chancador Blake la mandíbula pivotea en la parte superior.

 Por

lo tanto tiene una área de recepción fija y una abertura de descarga variable. flywheel vibrating feeder

eccentric shaft & bearing

fixed jaw groove block assembly

reversible jaw liners

toggle drawback rod




25 49


50

TIPO DODGE 

En el chancador Dodge la mandíbula pivotea desde el fondo.



Esto da un área de alimentación variable pero un área de entrega fija.




26 51

USO 

El uso del chancador Dodge esta restringido al laboratorio.

 Nunca

se emplea para chancado de alta resistencia donde el atollo es fácil.


52

MATERIAL DE MANDIBULA   

Las mandíbulas se fabrican de acero fundido. s n equ pa as con reves m en os reemp aza es. Se fabrican de acero al Mn A128, hierro fundido “Ni – hard” (Ni aumenta la templabilidad), o hierro fundido Ni – Cr (alto Cromo ASTM A532).




27 53

CHANCADO DETENIDO VS. ATOLLADO 

En un chancado, el chancado ocurre solo por las mandíbulas.



En un chancador atollado, las partículas se fracturan unas con otras.



Esta conminución ínter partícula puede llevara a una excesiva producción de finos.



e a o o es severo po r a a ar a c anca or.


54

El chancador de mandíbulas se especifica por el área de entrada, es decir, la distancia entre las mandíbulas en la alimentación (Feed) que se denomina "Boca" y el ancho de las placas (largo de la abertura de admisión). Por ejemplo " " de 30" y un ancho de las placas de 48". 30” 48”




28 55

EFICIENCIA 

La eficiencia del harnero esta determinada por: – El grado de fineza de la separación del material en

fracciones de tamaño sobre o bajo el tamaño de la abertura.


56

2.3.- CHANCADO SECUNDARIO Y TERCIARIO Las chancadoras secundarias son más pequeñas que las chancadoras primarias. Tratan el producto del chancado primario (generalmente menor a 6 pulgadas de diámetro). Al igual que las primarias, trabajan en seco y reducen el mineral a un tamaño adecuado para molienda o chancado terciario, si .




29 57

Las chancadoras usadas en chancado secundario y terciario son esencialmente las mismas, excepto que para . El equipo mas usado es la chancadora de cono aunque también se usan chancadores de rodillo.


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Como no se requiere una boca tan grande, el casco chancador se abre hacia abajo lo cual permite el hinchamiento del mineral a medida que se reduce el tamaño ro orcionando un área seccional creciente hacia el extremo de descarga. La inclinación hacia fuera del casco permite tener un ángulo de cabeza mucho mayor que en la giratoria. Esta chancadora es de una alta capacidad y es proporcional al diámetro de la cabeza. Un esquema de lo anterior lo muestra la figura siguiente:




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De cabeza corta

Esquema comparativo entre una Chancadora de Cono Estándar y una de Cabeza Corta. Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade

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Operan normalmente en circuito abierto, aunque si el material de alimentación tiene mucho fino, éste debe ser preclasificado. El tamaño de los Chancadores Giratorios se especifica por la boca (ancho de la abertura de admisión) y el diámetro del manto. El casco exterior es de acero fundido, mientras que la cámara de chancado está protegida con revestimientos o "cóncavos" de acero al manganeso. La cabeza está vez está recubierta por alguna resina epóxica, poliuretano, goma o algún otro recubrimiento.




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CHANCADORES DE CONO Giratorio (primario) / Cono (secundario, terciario). . Eficiencia de potencia. Mas costoso que otros tipos. Menores razones de reducción: 4:1 a 8:1.


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CHANCADORA DE CONO Es una chancadora giratoria modificada. de chancado con el fin de lograr una alta capacidad y una alta razón de reducción del material. El objetivo es retener el material por más tiempo en la cámara y así lograr una mayor reducción del material. El eje vertical de esta chancadora es más corto y no está suspendido como en la giratoria sino que es soportado en un soporte universal bajo la cabeza giratoria o cono. Esquema aproximado es el siguiente: Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade



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CHANCADOR DE CONO STANDARD (SECUNDARIO) Alimentación = 6” – 8”

Producto = 2” – 3”


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Esquemas simplificados de la cabeza y casco para chancadoras Giratorias y de Cono. Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade



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SECCION DE UN CHANCADOR DE CONO

Spindle

Conical head


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La amplitud de movimiento de una chancadora de cono puede ser hasta 5 veces la de una chancadora primaria, que debe soportar mayores esfuerzos de trabajo. Además, operan a una mucha mayor velocidad. El material que pasa por la chancadora está sometido a una serie de golpes tipo martillo en vez de una compresión lenta como ocurre en el caso de la giratoria, cuya cabeza se mueve lentamente. La alta velocidad permite a las partículas fluir libremente a través de la chancadora y el recorrido am lio de la cabeza crea una ran abertura entre ella y el casco cuando está en posición totalmente abierta. Esto permite que los finos sean descargados rápidamente. Logran una razón de reducción de entre 3/1 a 7/1.




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La chancadora de cono se produce en dos versiones: a) Cono Standard. . El tipo (a) se usa para chancado secundario y el tipo (b) se usa para chancado terciario. Ambos tipos difieren principalmente en la forma de la cámara de chancado. La chancadora de cono standard tiene un revestimiento que la cabeza corta.


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El tamaño del material de alimentación depende del diámetro del cono. Para chancadora tipo Cono Standard se tiene que: Cono de 7’ Cono de 2’

Alimentación 4” - 25” 2” - 4”

Producto 12” - 5” 0,5” - 1”

La chancadora tipo Cono cabeza corta tiene un ángulo de cabeza más agudo que la standard, lo que ayuda a prevenir atoramientos debido al material más fino que trata. También tiene una abertura de alimentación más pequeña, una sección paralela mayor en la sección de descarga y entrega un producto menor. La razón de reducción que entrega varía entre 4/1 a 6/1. El tamaño máximo de la boca es de 10” y entrega un producto que varía entre 1/8” y 1”. Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade



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Las chancadoras tipo (a) trabajan normalmente en circuito abierto, pero a veces es recomendable harnear el material antes de pasar por el chancador para eliminar la parte de la a men ac n que ya cump e con as ex genc as e ama o del producto. Esto se recomienda, en general, cuando la alimentación contiene más del 25% del material menor que la abertura de salida del chancador. Por otro lado, las chancadoras tipo ra a an en c rcu o cerra o norma men e , eva u n ose una disposición directa o inversa según las características particulares del circuito.


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CHANCADORES DE RODILLO  Chancado

Terciario. .

 Rodillos

dentados.




36 71

DISEÑO DE DIENTES PARA CHANCADORES DE RODILLO


72

2.4.- HARNEROS La clasificación se define como una técnica para evaluar el rendimiento (eficiencia) de un proceso. Para realizar la clasificación se debe recurrir a separadores, los que se denominan: HARNEROS: Apropiados para partículas de tamaño (chancado).

separar grueso:

SEPARADORES

CLASIFICADORES: Apropiados para separar partículas de tamaño fino (molienda): Hidrociclones, conos Reichert, espirales, mesas, etc. Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade



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El harneado mecánico se basa en las oportunidades de paso de la partícula a través de la superficie clasificadora. Estas oportunidades son función de la trayectoria de los , , , espesor del orificio, del número sucesivo de orificios que una partícula determinada puede encontrar, etc.


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Se le llaman partículas difíciles a aquellas cuya dimensión está comprendida entre 0,75 y 1,25 veces la abertura. Esta noción es muy útil para la apreciación de la capacidad de harneado.




38 75

El efecto de la forma de la partícula es muy importante en el "tamaño crítico" ya que este corresponde a un tamaño muy cercano al tamaño de las aberturas. La probabilidad de que estás partículas sean clasificadas como sobretamaño o bajotamaño dependerá principalmente de que la partícula se presenta a la abertura en la orientación adecuada. Atrapamiento de artículas de tamaño crítico en las aberturas de un harnero.


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Generalmente un clasificador opera en conjunto con un equipo de reducción de tamaño formando un circuito de reducción de tamaños – clasificación, en donde el clasificador es el que cierra el circuito, determinando la calidad de producto.




39 77

LOS OBJETIVOS DE HARNEADO SON: • Separar los fragmentos más gruesos contenidos en una mezcla de material, ya sea para eliminarlos o para ser . • Separar los fragmentos más pequeños, como un producto final o eliminarlos como desechos. • Extraer desde la alimentación a una chancadora aquel material que ya cumple con las especificaciones del de la máquina.


78

Los factores que afectan la capacidad de harneado son: • El orcenta e de rechazos en el material a cribar. • El porcentaje de granos difíciles. • El contenido de humedad. • La forma de los granos.




40 79

La acción de un harnero vibratorio es presentar las partículas repetitivamente en su superficie, que consiste de un número de aberturas de igual tamaño. En cada presentación, muchas partículas que son capaces de pasar a través de la abertura tienen una probabilidad de hacerlo, y un alto número de oportunidades aumenta la probabilidad .


80

Por la vibración, el lecho de material sobre la superficie del harnero tiende a desarrollar un lecho fluido, permaneciendo , partículas más pequeñas se separan a través de los intersticios de las mayores, encontrando su trayectoria hacia el fondo del cajón. Esta característica de

orientación

particular

del

lecho

se

denomina

estratificación por escurrimiento.




41 81

EL MECANISMO DE ESTRATIFICACION Y SU EFECTO EN LA SEPARACION DE TAMAÑOS AUMENTACION

AUMENTACION

SOBRETAMAÑO

SOBRETAMAÑO

BAJOTAMAÑO

BAJOTAMAÑO


EFICIENCIA DE SEPARACION DE UN HARNERO A DISTINTOS FLUJOS DE ALIMENTACION

82

A I C N E I C I F E

ALIMENTACION (tph) Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade



42 83

ESTRATIFICACION Y SEPARACION DE PARTICULAS EN EL HARNEADO Alimentación

Mala de Harnero a l l a m a l e d s é v a r t a o j u l f e d a s a T

Ocurrencia de estratificación

Saturación del Harnero

a

b

a d i a c e d a r u t l A

Separación por presentación repetitiva

c

d

Largo del Harnero


84

En general los procesos de clasificación son procesos probabilísticos, es decir, dependen de una conjugación de efectos de “n” variables para poder realizarse. n e caso e , es e se pue e re ac onar en términos de muchas variables, entre las que se pueden mencionar: • Tamaño de la partícula. • Forma de la partícula. • Abertura disponible. • Enfrentar la superficie. Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade



43 85

El rendimiento de los harneros se caracteriza por tres parámetros: - Movimiento. - Inclinación. - Medios de clasificación.


86

MEDIOS DE CLASIFICACION

Movimiento circular

Horizontal Movimiento elíptico

Desplazamiento en línea recta

Horizontal Movimiento en línea recta




44 87

ESTRATIFICACION

SEPARACION


88

MODELOS DE HARNEROS Existen variados modelos de harneros que se mostraran a continuación. De estos, el 80% de los que se usan mundialmente en minería son del tipo de harneros por estratificación de inclinación simple. , múltiple, en donde el colado por estratificación y caída libre se combinan para diferentes aplicaciones.




45 89

INCLINICACION SIMPLE • Harneado de estratificación. • Movimiento circular. • Inclinación de 15º. • Se mantiene como líder para harneado selectivo.


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INCLINICACION DOBLE • Harneado por caída libre. • Compacto, su alta capacidad se paga por selectividad menor. • Típico en circuitos de plantas de chancado.




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INCLINICACION TRIPLE • Combina capacidad y selectividad. • Harnero de control típico para fracciones de productos diferentes.


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Los harneros vibratorios funcionan a mayor velocidad y tienen como objetivo levantar las partículas de la superficie del harnero. , parámetros del mineral, harnero y estratificación.

a) Mineral: En cada caso, los parámetros más importantes son los siguientes: Densidad aparente, distribución de tamaños, diámetro, humedad. b Harnero: Su erficie orcenta e del área abierta tamaño de la abertura, forma de la abertura, espesor). Vibración (amplitud, frecuencia, dirección). Angulo de inclinación y tipo de alimentación.




47 93

c) Estratificación: Consiste en la separación del material según tamaño. Sin la estratificación los gruesos tapan la superficie del harnero impidiendo que se clasifiquen los finos. La estratificación está en función del espesor del lecho debido a que a nivel industrial se pueden presentar , impidiendo el paso de las partículas finas) y lechos demasiados gruesos, que obstruyen la percolación de las partículas finas hacia las aberturas. Además de afectar la eficiencia de separación, los espesores de lechos definen la capacidad de producción del harnero, de capacidad de producción del harnero, mientras que lechos muy gruesos se traducen en una alta capacidad de tratamiento másico, pero una muy baja capacidad de separación efectiva. Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade

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Los harneros pueden ser de distintos tipos, formas y rangos de tamaño de operación y algunos de ellos son los siguientes: a) Parrilla Estacionaria: Antes del chancador primario. b) Parrilla de Rodillos: Antes del chancador primario. c) Superficie Curvada: Rango: 2000[µm] - 45[µm].




48 95

d) Gir Girato atorio rios: s: Tambor (Trommel): 15[rpm] - 20[rpm], húmedo o seco (seco:

6[cm]-1[cm]).

e) Vi Vibra brator torios ios:: Inclinado: 600[rpm] - 7000[rpm] bajo 25[mm], muy utilizados

hasta 200[µm]. , movimiento con componente vertical y horizontal.

,


96

HARNERO




49 97

TIPOS DE HARNEROS PARR ARRILL ILLAS AS MOVILE MOVILES S LENT LENTAS HUECOENTRE BARROTES

CORONA

RUEDA DENTADA

PIÑON

RUEDA DENTADA

Parrilla Ross

De Discos

Grizzlies

Trommel


98

TIPOS DE HARNEROS PAR ARRI RILL LLAS AS MOVI MOVILE LES S RA RAPI PIDA DAS S (MAS (MAS DE 300 300 CICL CICLOS OS/M /MIN IN))

Criba de resonancia

Criba de Vibración Elíptica

Criba de Vibración Circular

Criba de tipo Banana Criba de Vibración Lineal




50 99

HARNERO


100

CAPACIDADES CAP ACIDADES DE HARNEROS El dimensionamiento de los harneros es un proceso que toma tiempo y experiencia para su cálculo, aun para los especialistas. Para tener una idea sobre capacidades capacidades de instalaciones en operación o sus carencias se pueden utilizar tablas como la que se muestra a continuación:




51 101

ALIMENTACION POR MEDIO DE PLATAFORMA DE HARNERO (t/h) Separación

3.6 x 1.5 m .

2 5 8 12 16 25 32 50 90

20 50 75 100 125 175 200 270 370

4.2 x 1.8 m 2 .

4.8 x 2.1 m .

6.0 x 2.4 m 2 .

45 95 140 200 230 300 350 430 550

65 135 180 230 270 350 400 500 640

30 70 105 145 180 250 290 370 460


102

2.5.- CRITERIOS DE DISEÑO Y SELECCION DE CHANCADORES Los criterios de selección son importantes para efectos de poder decidir que tipo de chancador utilizar en la etapa rimaria de la conminución. Si se quiere alta capacidad, en general se prefieren los chancadores giratorios. Como norma general se debe tener muy en claro la capacidad requerida y el tamaño máximo a tratar. Si el tamaño de abertura (boca) es más importante, se prefiere el chancador de mandíbulas. , giratorio. Para una misma boca de entrada, el chancador giratorio procesa aproximadamente 3 veces más material que el chancador de mandíbulas, debido a que chanca durante el ciclo completo. Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade



52 103

DESDE EL PUNTO DE VISTA ECONOMICO Para equipos de tamaño similar se tiene que: • Los costos de capital y de mantención de un chancador de Mandíbulas son levemente menores que los de un chancador Giratorio. • El costo de instalación de un chancador de Mandíbulas es .


104

En el diseño del proceso de chancado es primordial conocer las características del mineral, ya que dependiendo de estas habrá un ti o de chancador ue resulte ser la me or o ción, un tipo de circuito característico, una cantidad de etapas de chancado óptima, etc. El parámetro mas importante que es necesario conocer para el diseño de circuitos de chancado, es el índice de , ser chancado.




53 105

CHANCADO PRIMARIO Al tener ya definida la cantidad de etapas de chancado, se puede comenzar a seleccionar el chancador adecuado para . Dependiendo de las condiciones operacionales, tamaño de alimentación, capacidad, dureza, etc., siempre existen alguna opciones. Para minerales blandos, la primera opción es siempre un , necesaria no es muy alta.


106

Las chancadoras de cono se especifican por diámetro el revestimiento del cono. La amplitud de movimiento de una chancadora de cono puede ser hasta 5 veces la de una chancadora primaria, que debe soportar mayores esfuerzos de traba o. Además o eran a una mucha ma or velocidad. El material que pasa por la chancadora está sometido a una serie de golpes tipo martillo en vez de una compresión lenta como ocurre en el caso de la giratoria, cuya cabeza se mueve lentamente. La alta velocidad permite a las partículas fluir libremente a través de la chancadora y el recorrido amplio de la cabeza crea una gran abertura entre ella y el casco cuando está en posición totalmente abierta. Esto permite que los finos sean descargados rápidamente. Logran una razón de reducción de entre 3/1 a 7/1. Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade



54 107

Las chancadoras tipo (a) trabajan normalmente en circuito abierto, pero a veces es recomendable harnear el material antes de pasar por el chancador para eliminar la parte de la del producto. Esto se recomienda, en general, cuando la alimentación contiene más del 25% del material menor que la abertura de salida del chancador. Por otro lado, las chancadoras tipo (b) trabajan en circuito cerrado (normalmente), evaluándose una disposición directa o inversa según las características particulares del circuito.


108

Si lo importante es el flujo másico, se prefiere el chancador giratorio. Para una misma boca de entrada, el chancador giratorio procesa aproximadamente 3 veces más material que el chancador de mandíbulas, debido a que chanca durante el ciclo completo.




55 109

Para equipos de tamaño similar se tiene que: • Los costos de capital y de mantención de un chancador chancador Giratorio. • El costo de instalación de un chancador de Mandíbulas es mayor que el chancador Giratorio.


110

SEGUN EL TIPO DE APLICACION • Los chancadores de Mandíbulas se prefieren en materiales arcillosos, plásticos, etc., en general materiales blandos. • Los chancadores Giratorios se prefieren en materiales duros, abrasivos, etc.




56 111

Para un mineral mas bien duro, las opciones de elección están entre una chancadora giratorio o uno de mandíbula. empre es ueno ap car as s gu en es reg as e se o:

REGLA 1: Siempre utilizar una chancadora de mandíbula si se puede, ya que es la alternativa mas económica. REGLA 2: Para bajas capacidades utilizar una chancadora de mandíbula y un martillo hidráulico para el sobre tamaño.


112

REGLA 3: Para altas capacidades, utilice un chancador de mandíbula con una apertura de alimentación grande. REGLA 4: Para capacidades muy altas, utilice un chancador giratorio.




57 113

CHANCADO SECUNDARIO En un circuito de chancado, normalmente la segunda etapa comienza a tener importancia para el control del tamaño. Debido a esto, en la mayoría de los casos, el chancador de mandíbula

queda

descalificado

como

chancador

secundario, etapa en la que se utiliza con mas frecuencia el chancador de cono stándar.


114

Comparado a otro tipo de chancadores, el chancador de cono cuenta con algunas ventajas, que lo hace muy adecuado para la reducción de tamaño y forma de su producto final. La razón es la forma de la cámara de chancado y las posibilidades que posee para cambiar las aberturas de la alimentación y la descarga durante la operación.




58 115

CHANCADO TERCIARIO Dentro de todos los circuitos de chancado, la etapa de chancado terciario es la que requiere de mayor certeza en su diseño. El tamaño final del producto de esta etapa es fundamental en el éxito de la etapa siguiente de la molienda. Para circuitos de chancado con roca mineralizada dura hay solo dos opciones: los chancadores de cono o los chancadores de impacto vertical.


116

CHANCADO PRIMARIO Giratorio primario – tamaño de alimentación vs. capacidad Alimentación, tamaño máximo en mm (pulgadas: dividir por 25) 1500 S 54-75 S 48-74 1000

S 60-89

S 60 100

2000

3000

S 42-65

500 1000

4000

Capacidad c/h




59 117

Chancador de mandíbula alimentación vs. capacidad 1200

primario

–

tamaño

de

Alimentación, tamaño máximo en mm (pulgadas: dividir por 25) C200

1100

900

C160

800

C140

700 C125

600 C100

500

C3055

400

C80 C63

200 100 Capacidad c/h 100

200 300

400 500

600

700

800

900

1000

1200


118

Impactor primario – tamaño de alimentos vs. capacidad Alimentación, tamaño máximo en mm (pulgadas: dividir por 25) 2000 1800 1600 1400

NP-2023

1200 1000 800

NP-1620 NP-1415 NP-1313 NP-1210

600 400 200

Capacidad c/h 200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000




60 119

CHANCADO SECUNDARIO Chancadores secundarios – Tamaño de alimentación vs. capacidad – modelos GPS Alimentación, tamaño máximo en mm (pulgadas: dividir por 25) 400

300

200

GPS500S GPS300S GPS200S GPS100S

100

Capacidad t/h 250

500

750

1000


120

Chancador de cono – Tamaño de alimentación vs. Capacidad – modelos HP y MP Alimentación, tamaño máximo en mm (pulgadas: dividir por 25) 400

300

200

GP500S

GP300S GP200S GP100S

100 Capacidad t/h 250

500

750

1000




61 121

Impactor secundario – tamaño de alimentación vs. capacidad modelos NP 800 NP 1520 SR 600 NP 1213 SR NP 1315 SR

400

200 Capacidad t/h 100

200

300 400

500

600

800

700


122

CHANCADO TERCIARIO Chancadores de cono terciarios – serie GP Tamaño de alimentación vs. capacidad

200

GP300 GP200

150

GP500

100

GP 100 Capacidad t/h 25

125

250

375

500

625




62 123

Chancadores de cono terciarios – series HP y MP Tamaño de alimentación vs. capacidad

200

MP1000

150

HP800

100

HP 800

HP100 HP400 HP500 HP200 25

125

250

Capacidad t/h 375 500

625

750

900


124

Chancador VSI – Tamaño de alimentación vs. capacidad Chancador VSI 70 B8100 B7100

60

XD120

B8100

50 40 30 20 10

0 0 1 0 6 0 B 1 5 B

0 0 0 3 B

Capacidad t/h

100 200 300 400 500 600 700 800 900




1873_MATERIALDEESTUDIOPARTI

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