Universidad De Santiago De Chile
Fac. De Ingeniería Depto. Metalurgia
Calibración de Molienda
Curso: Técnicas Experientales en !uíica " Metalurgia #a$oratorio: %n&lisis 'ranuloétrico %luno: Mario Cancino Serrano (ro)esor: *aie Sipson %"udante: %riel %riel (arra Fecha Experiencia: +,-/-0 Fecha Entrega: +-0-0
1esuen: Uno de los procesos &s iportantes dentro del &rea extractiva de la etalurgia es el de olienda. El proceso de olienda consiste en reducir el taa2o de las partículas ediante ipactos del aterial con $olas et&licas. El otivo por el cual se reduce el taa2o de las partículas es el proceso de )lotaci3n4 "a 5ue re5uiere de un deterinado taa2o de partículas para una 3ptia recuperaci3n de )ino. El o$6etivo es deterinar el taa2o 3ptio de olienda " el tiepo adecuado en el proceso de olienda para optii7ar energía. (ara esta experiencia necesitaos ane6ar los conceptos 5ue ser&n ocupados. Molino: cilindro et&lico cu"as paredes est&n re)or7adas con aterial )a$ricado en aleaciones de acero al anganeso. El olino gira " la olienda se reali7a por e)ecto de la $olas de acero al croo o anganeso 5ue4 al girar con el olino4 son retenidas por las ondulaciones de las olduras a una altura deterinada4 desde donde caen pulveri7ando por e)ecto del ipacto el aterial inerali7ado e7clado con agua. Taa2o Taa2o 3ptio: es el taa2o de alla necesario para 5ue un deterinado porcenta6e de aterial pase a través de la alla. Tiepo 3ptio: es el tiepo necesario para 5ue se pueda alcan7ar el taa2o 3ptio. 1a73n de 1educci3n: es la ra73n entre el taa2o de alla por el cual atraviesa un deterinado porcenta6e de aterial de alientaci3n " el taa2o de alla por el cual atraviesa un deterinado porcenta6e de producto. En esta experiencia utili7areos el F 8 " el ( 8 (riero se eligen las uestras al a7ar ediante la esa de uestreo4 luego calculaos los par&etros para la cali$raci3n de olienda. #uego de la olienda se de6an secar las uestras " se les hace un an&lisis granuloétrico " se deterina el ( 84 el tiepo 3ptio " la ra73n de reducci3n. (ara 5ue pase un 8 9 de aterial por la alla ; se necesita aproxiadaente un tiepo de olienda de 04; inutos. (ara 5ue pase un / 9 de aterial por la alla 0 se necesita aproxiadaente un tiepo de olienda de <; inutos. (ara 5ue pase un = 9 de aterial por la alla 0; se necesita aproxiadaente un tiepo de olienda de <0 inutos.
>ndice: (&gina Introducci3n??????????..?????????????????0 @$6etivos??..????????.?????????????????...+ Aase Te3rica??..??????.????????????????.??< (rocediiento Experiental??.????????..??.???????.= 1esultados???????..???.?????????????????8 %n&lisis de resultados??????????????????????..0< Conclusiones??????????????????????????.0, 1e)erencia??..?????????????????????????0; %péndices??...?????????????????????????0
0.B Introducci3n: Uno de los procesos &s iportantes dentro del &rea extractiva de la etalurgia es el de olienda. El proceso de olienda consiste en reducir el taa2o de las partículas ediante ipactos del aterial con $olas et&licas. El otivo por el cual se reduce el taa2o de las partículas es el proceso de )lotaci3n4 "a 5ue re5uiere de un deterinado taa2o de partículas para una 3ptia recuperaci3n de )ino. Esta experiencia se centrar& en la cali$raci3n de la olienda deterinando los par&etros asa de $olas4 asa de agua4 voluen de olino para preparar la pulpa " el olino para la olienda. Ta$ién se anali7ar& el taa2o de partículas luego de 5ue el aterial sea procesado en el olino " se deterinara el tiepo 3ptio de olienda para ad5uirir un deterinado taa2o de partícula.
+.B @$6etivos: +.0.B @$6etivo principal: -
Deterinar el taa2o 3ptio de olienda " el tiepo adecuado en el proceso de olienda para optii7ar energía.
+.+B @$6etivos secundarios: -
Deterinar la ra73n de 1educci3n. Conocer la preparaci3n del olino para el proceso de la olienda. Conocer el odo de epleo de los e5uipos tolva4 vi$rador agnético4 carrusel4 olino4 etc.
<.B Aase Te3rica: (ara esta experiencia necesitaos ane6ar los conceptos 5ue ser&n ocupados. Molino: cilindro et&lico cu"as paredes est&n re)or7adas con aterial )a$ricado en aleaciones de acero al anganeso. El olino gira " la olienda se reali7a por e)ecto de la $olas de acero al croo o anganeso 5ue4 al girar con el olino4 son retenidas por las ondulaciones de las olduras a una altura deterinada4 desde donde caen pulveri7ando por e)ecto del ipacto el aterial inerali7ado e7clado con agua.
Figura <.0: Molino de $olas Tolva: especie de e$udo donde se deposita el aterial para ser reci$ido por el vi$rador agnético. i$rador agnético: $arra et&lica 5ue por edio de )inas vi$raciones hace avan7ar el aterial uni)oreente deposit&ndolo en el carrusel. Carrusel: esa giratoria con una serie de dep3sitos 5ue reci$en el aterial proveniente del vi$rador agnético. El carrusel gira a velocidad uni)ore para 5ue el aterial en los di)erentes recipientes sea lo as uni)ore posi$le. Mesa uestreo: con6unto )orado por tolva4 vi$rador agnético " carrusel.
Taa2o 3ptio: es el taa2o de alla necesario para 5ue un deterinado porcenta6e de aterial pase a través de la alla. Tiepo 3ptio: es el tiepo necesario para 5ue se pueda alcan7ar el taa2o 3ptio. (ulpa: dícese de todo aterial 5ue se encuentra soetido a un edio lí5uido. (or lo general se utili7a agua para reali7ar pulpas. Concentraci3n de s3lidos: es la ra73n entre la asa de aterial seco " la asa de la pulpa. Cp Ms-Mp (ara ésta experiencia ocupareos una concentraci3n de s3lidos del ;9 Masa de $olas: M$*$0BGH donde *$ nivel de llenado de $olas4 G nivel de intersticios del lecho4 H densidad del edio de olienda " voluen del olino. En este caso usareos *$ ,94 G 4<4 H=48 gr -cc " el voluen del olino se calculara ediante la )unci3n Jr +h donde r es el radio del olino " h es la altura. %lientaci3n F: Se le denoina al aterial antes de ser procesado en el olino. (roducto (: Se le denoina al aterial después de ser procesado por el olino. 1a73n de 1educci3n: es la ra73n entre el taa2o de alla por el cual atraviesa un deterinado porcenta6e de aterial de alientaci3n " el taa2o de alla por el cual atraviesa un deterinado porcenta6e de producto. En esta experiencia utili7areos el F 8 " el ( 8. Tai7: consiste en una serie de alla de di)erente con)ecci3n 5ue perite seleccionar el taa2o de las partículas anali7adas. #as allas se u$ican de a"or a$ertura a enor a$ertura4 una encia de otra4 con un )ondo 5ue retiene las partículas as pe5ue2as " una tapa 5ue evita la perdida de aterial. El orden decreciente perite 5ue las partículas se vallan deparando segKn el taa2o 5ue ellas tienen. Existen di)erentes tipos de edidas estandari7adas para el taa2o de los taices coo Us est&ndar %STM4 $sB,0 $rit&nico4 %FL@1 )rcés4 T"ler4 etc. En la experiencia ocupareos la edida T"ler. El sistea T"ler indica el nKero de ori)icios 5ue existen en una pulgada lineal.
Figura <.,: Tai7 1oBtap: es un e5uipo en el cual se inserta una pila de taices los cuales ad5uieren un oviiento circular " a la ve7 son golpeados por una palanca en )ora vertical. Su )unci3n es optii7ar el proceso de tai7ado.
Figura <.;: 1oBTap (orcenta6e retenido: es el porcenta6e del total 5ue 5ueda retenido en una alla especí)ica. (orcenta6e retenido acuulado: es el porcenta6e del total 5ue 5ueda retenido so$re la alla especi)icada4 es decir4 se toa en cuenta el porcenta6e acuulado en la alla as el porcenta6e acuulado en las allas anteriores. Se calcula coo la sua de porcenta6es de retenido parcial4 en los taices de a$ertura de a"or taa2o &s el porcenta6e del retenido parcial de ese Tai7.
(orcenta6e pasante acuulado: es el porcenta6e de la asa de todas las partículas 5ue pasan a través de un deterinado tai7. Se calcula coo la di)erencia entre el 09 " el porcenta6e de retenido del tai7 correspondiente.
,.B (rocediiento Experiental: E5uipos a utili7ar: - Molino de $olas - Tolva - i$rador agnético - Carrusel - Filtro a presi3n. - Aalan7a digital B Set de taices: 04 0,4 +4 +84 <;4 ,84 ;4 04 0;4 +4 += " )ondo - 1oBTap En prier lugar se toa en aterial " se vierte en la tolva. Se enciende el vi$rador agnético " el carrusel " se espera hasta 5ue todo el aterial se deposite en los 0+ recipientes del carrusel. Se escogen , recipientes al a7ar " se asa en la $alan7a digital. Se calcula la asa de $olas 5ue de$e tener cada olino a utili7ar. Se calcula la asa de agua 5ue de$e contener cada uestra. Se vierte en el olino verde la uestra nuero 0 con la asa de agua calculada " se procesa por , inutos4 en el olino a7ul se vierte la uestra nuero + con su asa de agua" se procesa por 0 inutos " en el olino gris se vierte la uestra < con su respectiva asa de agua " se procesa por < inutos. Una ve7 transcurridos 0 inutos se retira la uestra +4 se vacía el olino " se introduce la uestra , en éste con su respectiva asa de agua" se procesa por + inutos. Una ve7 terinada esta etapa se ponen las uestras en el )iltro de presi3n para eliinar la huedad lo &xio 5ue se pueda. Cuando el )iltro de presi3n de6e de $otar agua se sacan las uestras " se introducen en el horno para eliinar el resto de huedad. Una ve7 eliinada la huedad se procede al an&lisis granuloétrico. Se vierte la uestra so$re la alla 04 se tapa el set de taices " se lleva al 1oBTap durante 0; inutos. #uego se asan los taices por separados " se registran los dato. Este procediiento se repite con cada una de las e7clas. #uego se reali7a un gr&)ico (asante acuulado v-s Tiepo para la alla ;4 0 " 0; " se calcula el tiepo necesario para o$tener el ( 8 en la alla ;4 el ( / en la alla 0 " el ( = en la alla 0;.
;.B 1esultados: BMasa $olas olino a7ul: M$: 4,0B4<=48 84; +++ 0/; gr. BMasa $olas olino verde: M$: 4,0B4<=48 84= ++04; 000; gr. BMasa $olas olino gris: M$: 4,0B4<=48 84; ++04; 0;8 gr. BMasa lí5uido uestra de , inutos: Ml: 00,=4-4;B00,=4 0=4/ gr. BMasa lí5uido uestra de 0 inutos: Ml: 0<0;-4; B0<0; =8 gr. BMasa lí5uido uestra de < inutos: Ml: 0<,<4;-4;B0<,<4; =+< gr. BMasa lí5uido uestra de + inutos: Ml: 0+++4-4;B0+++4 ;8 gr. Ta$la ;.0: Tiepo @ptio N; Tiepo in 0 + < ,
(as.%cu. N; <04, ;/4, 8/4<; /;4;= //4<+
Ta$la ;.+: Tiepo @ptio N0 Tiepo in (as.%cu. N0 +,4; 0 ,4// + =<40, < 8+4= , /40 Ta$la ;.<: Tiepo @ptio N0; Tiepo in 0 + < ,
(as.%cu. N0; 0/4/
'ra)ico ;.,: (asante %cuulado v-s Tiepo
(ara 5ue pase un 8 9 de aterial por la alla ; se necesita aproxiadaente un tiepo de olienda de 04; inutos. (ara 5ue pase un / 9 de aterial por la alla 0 se necesita aproxiadaente un tiepo de olienda de <; inutos. (ara 5ue pase un = 9 de aterial por la alla 0; se necesita aproxiadaente un tiepo de olienda de <0 inutos.
1a73n de reducci3n:
B inutos: T8 8<04; B0 inutos: ( 8 <=4/+ 1 8<04;-<=4/+ +4+, B+ inutos: ( 80=040, 1 8<04;-0=040, ,48 B< inutos: ( 80
1a73n reducci3n 0 + < ,
0 +4+, ,48 ;4/8 84;
'ra)ico ;.;: (asante acuulado v-s Taa2o partícula
.B %n&lisis de 1esultados:
En el gr&)ico ;., se puede o$servar claraente 5ue a a"or tiepo es &s el aterial 5ue pasa por las di)erentes allas4 pero pasado unos inutos el aterial pasante se epie7a a esta$ili7ar4 es decir4 no varía en gran cantidad el porcenta6e de aterial pasante. Entre el tiepo " el tiepo + se aprecian variaciones lineales4 pero a partir de aproxiadaente el tiepo + las curvas disinu"en su pendiente. @$servando las ta$las ;.04 ;.+ " ;.< se ve ta$ién este coportaiento. #a di)erencia entre los porcenta6es pasantes entre el tiepo " 0 es siilar 5ue entre el tiepo 0 " +4 pero la di)erencia entre el tiepo + " <4 " < " , disinu"en con respecto a las otras. #a ra73n de reducci3n nos revela un coportaiento siilar al "a o$servado. #a ra73n de ca$io va auentando cada ve7 enos a edida 5ue pasa el tiepo4 lo 5ue 5uiere decir 5ue el ( 8 varía cada ve7 enos a edida 5ue pasan los inutos. En el gr&)ico ;.; o$servaos claraente 5ue en el tiepo la distri$uci3n de taa2os de partículas en el aterial es pr&cticaente hoogénea4 "a 5ue nos da aproxiadaente una recta. (ero con el transcurso del tiepo se ve 5ue disinu"en los taa2os de partículas grandes4 "a 5ue las curvas auentan &s r&pidaente. Esto 5uiere decir 5ue la cantidad de aterial 5ue pasa por las allas auenta con el tiepo. %l igual 5ue los de&s an&lisis podeos o$servar 5ue con el transcurso del tiepo las asas en las allas se van esta$ili7ando4 o sea4 pasa enos cantidad de aterial por las a$erturas de las allas. En el gr&)ico ;., se deterinaron los tiepos 3ptios para 5ue un deterinado porcenta6e de aterial pase por una alla. Esto se hi7o sipleente tra7ando una recta desde el pasante re5uerido hasta la alla seleccionada " luego otra recta desde la alla asta el e6e de tiepo. Un ( 84 por e6eplo4 nos indica el taa2o de alla necesario para 5ue pasen el 89 de las partículas. (ero en el caso del gr&)ico se deterin3 el tiepo necesario para 5ue las partículas o$tengan el taa2o adecuado para 5ue el 89 de ellas puedan pasar por la alla ; así con el (= " (/. %siendo un an&lisis general se puede apreciar 5ue la e)ectividad del olino va disinu"endo4 es decir4 no reduce ucho &s el taa2o de partículas pe5ue2as. Esto se ve re)le6ado en todas las ta$las " gr&)icos construidos4 "a 5ue todos tienden a esta$ili7arse a edida 5ue pasa el tiepo.
=.B Conclusiones:
(ara 5ue pase un 8 9 de aterial por la alla ; se necesita aproxiadaente un tiepo de olienda de 04; inutos. (ara 5ue pase un / 9 de aterial por la alla 0 se necesita aproxiadaente un tiepo de olienda de <; inutos. (ara 5ue pase un = 9 de aterial por la alla 0; se necesita aproxiadaente un tiepo de olienda de <0 inutos. #a ra73n de reducci3n a los 0 inutos es +4+, #a ra73n de reducci3n a los + inutos es ,48 #a ra73n de reducci3n a los < inutos es ;4/8 #a ra73n de reducci3n a los , inutos es 84; Un tiepo u" prolongado de uso del olino es innecesario puesto 5ue pasado +; a < inutos no es ucho lo 5ue se reduce el taa2o. Es iportante hacer un correcto calculo de los par&etro de cali$raci3n de olienda M$4 4 Ml para optii7ar este proceso todo en pos de una disinuci3n en los gastos de energía. Es uso adecuado de los ipleentos de seguridad es u" iportante "a 5ue los e5uipos utili7ados superan los 0+ Og. de peso.
8.B 1e)erencias:
Técnicas experientales en ingeniería etalKrgica4 Doctor #uís Magne4 0//. Santiago.
/.B %péndice:
Ta$la /.0: inutos asa: /,4/ gr. Malla 0 0, + +8 <; ,8 ; 0 0; + += Fondo
%$ertura P Masa gr 0;0 4= 008 ;+4/ 8<< 8,4= ;8/ 08 ,0= /,4/ +/; =4= +8 =4/ 0,= ;04; 0, <+4 =, <<4= ;< +48 =<4;
1et. (arcial 1et. %cu. (as. %cu. 9 9 9 40 40 //4/ =4 =4= /+4< 0+4+ 0/4/ 840 0;4; <;4, ,4 0<4= ,/40 ;4/ /4= ;848 ,04+ /48 84 <04, =4, = +, ,4= 84= 0/4< ,48 8;4; 0,4; <4/ 8/4, 04 04 0
Ta$la /.+: 0 inutos asa: 0<+;40 gr Malla 0 0, + +8 <; ,8 ; 0 0; + += Fondo
Ta$la /.<:
%$ertura P 0;0 008 8<< ;8/ ,0= +/; +8 0,= 0, =, ;<
Masa gr =4/ 0,4, +;4; ;;4< 0004+ 0, 0884; 0;/4= 0;4 004 00;4+ +8;4+
1et. (arcial 1et. %cu. (as. %cu. 9 9 9 4 4 //4, 04/ 04/ /84<0 04/+ <40 /4
+ inutos asa: 0++4+ gr Malla
%$ertura P
0 0, + +8 <; ,8 ; 0 0; + += Fondo
0;0 008 8<< ;8/ ,0= +/; +8 0,= 0, =, ;<
Masa gr <4+ 0 4/ 04 ;40 0/4 /48 0/,4/ 0<40 0=<4+ 0,+4+ ,4
1et. (arcial 1et. %cu. (as. %cu. 9 9 9 4+= 4+= //4=< 48 4<; //4; 4= 4,+ //4;8 40< 4;; //4,; 4,+ 4/= //4< 04< +4 /=4, 84; 04; 8/4<; 04+0 +48 =<40, 0<4;= ,4,< ;/4;= 0,4, ;,48< ,;40= 0048< 4 <<4<, <<4<+ 0
Ta$la /.,: < inutos asa: 0<040 gr Malla %$ertura P Masa gr 0 0;0 040 0, 008 + 8<< +8 ;8/ 4= <; ,0= 04; ,8 +/; 4; ; +8 ;4; 0 0,= 0=;4 0; 0, +;4, + =, +=84= += ;< +<04/ Fondo ,/4+
Ta$la /.;:
1et. (arcial 1et. %cu. (as. %cu. 9 9 9 48 48 //4/+ 48 //4/+ 48 //4/+ 4; 40< //48= 400 4+, //4= 4,8 4=+ //4+8 <4=0 ,4,< /;4;= 0+4/ 0=4<< 8+4= 0;4/ <+4,+ =4;8 +4,8 ;+4/ ,=40 0=4< /4/< <4= <4 0
, inutos asa: /<4= gr Malla %$ertura P Masa gr 0 0;0 04< 0, 008 40 + 8<< 40 +8 ;8/ 4< <; ,0= 4; ,8 +/; 48 ; +8 04= 0 0,= 0848 0; 0, +4 + =, 0/=48 += ;< 0/848 Fondo +04/
1et. (arcial 1et. %cu. (as. %cu. 9 9 9 408 408 //48+ 40 40/ //480 40 4+ //48 4, 4+, //4= 4= 4<0 //4/ 40+ 4,< //4;= 4+; 48 //4<+ +4=0 <4
