Escuela Superior Politécnica del Litoral Facultad de Ingeniería en Ciencias de la Tierra Ingeniería en Minas Por Leonardo Conde, Andrea Mina, Allan Ordeñana y William Tubay
Índice de Bond Práctica de Laboratorio
Resumen El presente trabajo describe las actividades realizadas para obtener el índice de trabajo de una muestra de cuarcita con un P100 de 300 um, implementándose un molino de bolas. La práctica fue realizada en el Laboratorio de Mineralurgia de la Facultad de Ingeniería en Ciencias de la Tierra de ESPOL, con el monitoreo del Dr. Juan Menéndez Aguado, profesor de la Universidad de Oviedo. El equipo de trabajo estuvo constituido por Leonardo Conde, Andrea Mina, Allan Ordeñana y William Tubay las mismas que realizaron actividades rotativas de oficina y de laboratorio.
Objetivo Determinar el consumo energético interpretando el índice de bond mediante un ensayo ensayo de laboratorio y utilizando un circuito circuito de trituración y molienda.
Índice de Bond
El índice de Bond está definido como la energía que se necesita para reducir un tamaño de alimentación D80 hasta un tamaño de molienda final de d80.
Índice de Bond
Marco Teórico La importancia de dimensionar correctamente los equipos de molienda proviene del alto consumo energético que estas poseen referente al resto de las operaciones mineras, debido a esto se han venido desarrollando diferentes leyes que permitan aproximar los consumos energéticos de un equipo relacionado al tamaño de grano final que se quiera obtener, a continuación se exponen las leyes de la fragmentación cronológicamente: Ley de Rittinger consumido en la operación de molienda o machaqueo, es directamente proporcional al área de la nueva superficie producida. 1 1 W K d D
Ley de Kick: Preferentemente aplicable a la fragmentación de elementos gruesos, d80> 10 cm. El trabajo útil consumido en la operación de molienda o machaqueo, es directamente proporcional a la variación de volumen de las partículas. W = K log
D 80 d80
Ley de Bond El consumo de energía de la operación es proporcional a la nueva longitud de fisura producida en la rotura de las partícula (9), puesto que una vez creada la fisura la roca se parte sola. W
w i 10
1 d80
-
D80 1
El índice de Bond ha sido definido como el parámetro de la reducción de tamaño o dimensional, que expresa la resistencia del material a la trituración y a la molienda. Este índice se ha empleado en la industria desde finales de la década del 20 del pasado siglo XX (Mosher & Tague, 2001).
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Índice de Bond
Equipos y Materiales Muestra de 3 Kg de Cuarzita Balanza eléctrica Molino de bolas Tamizador eléctrico
Procedimiento A continuación se describen las actividades a realizar en la obtención del índice de Bond de una cuarcita con P100 300 um en un molino de bolas. 1. Homogenizar una muestra de 3 Kg de peso. 2. Cálculo del peso de 700 cm3 de alimentación pesada de dicho volumen. Ese será el peso de alimentación en el primer ciclo, y en todo caso, el peso total al molino alimentado en cada ciclo. 3. Cálculo del peso de producto en equilibrio de finos, idealizando una carga circulante de 250%. Este valor será:
4. Calculo de la granulométrica de la alimentación, con el objetivo de obtener F80, y el porcentaje de material en la alimentación inferior al tamaño de corte. Observación: Dado que el porcentaje de finos sea superior al 28% de la muestra total deberá realizarse un ciclo cero. 5. Molienda de la carga de alimentación. 6. Tamizado del material molido, disponiendo de un tamíz correspondiente a la luz de malla de corte, en este caso 300um. 7. Calculo del peso del pasante. 8. Calculo de la cantidad de material de tamaño menor que el del tamiz de corte en la alimentación adicionado de finos en la carga de alimentación al actual periodo. 9. Cálculo del valor de los gramos de finos netos producidos, que corresponde alpeso de pasante producido menos el peso de finos introducidos con la alimentación. 10. Cálculo del valor de los gramos netos producidos por revolución, dividiendo el número de gramos netos entre el número de revoluciones del periodo. 11. Se complementa la muestra de no finos con una cantidad de muestra representativa de alimentación fresca para así obtener la nueva alimentación. 12. Cálculo de la cantidad de muestra agregada, para así poder utilizarla como finos totales. 13. Cálculo del peso que deberá ser molido en el próximo período para obtener la carga circulante deseada; a partir de los finos netos que son obtenidos de la diferencia entre finos presentes y finos totales.
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Índice de Bond
14. Cálculo del número de revoluciones correspondientes al siguiente período. Se obtiene dividiendo la cantidad de material que debe ser entre el número de gramos netos por revolución del período anterior. 15. Se repiten los pasos anteriores hasta conseguir como mínimo 5 ciclos. 16. Promediando los 3 últimos valores de gramos netos por revolución Gbpi se calcula obtiene el índice de molturabilidad en molinos de bolas, Gbp. 17. Mediante análisis por tamizado, se determina la distribución granulométrica del pasante del tamiz de corte en el último ensayo realizado, con el fin de determinar el valor P80. 18. Cálculo del índice de trabajo Wi, en molino de bolas, a través de:
Datos A continuación se presenta la información de partida utilizada en el ensayo. Tabla 1.- Información de partida. Gramos Muestra: Pe Equilibrio:
um
1021,6
P100
300
291,885714
D80
1600
d80
240
Resultados Tabla 2.- Distribución granulométrica de la Alimentación. Luz de Malla (um)
Retenido
% Retenido Acumulado
% Retenido
% Pasante Acumulado
1400
286,6
28,211
28,211
71,789
600
409,9
40,348
68,560
31,440
300
117,4
11,556
80,116
19,884
150
98,2
9,666
89,782
10,218
<150
103,8
10,218
100,000
0,000
1015,9
100
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Índice de Bond
Gráfico 1.- Distribución Granulométrica de la muestra utilizada en la alimentación inicial. 100.000 90.000
y = -6E-06x2 + 0.0599x
80.000 e t n a s a P e d e j a t n e c r o P
70.000 60.000 50.000
Tamizado
40.000
Polinómica (Tamizado)
30.000 20.000 10.000 0.000 10
100
1000
10000
Luz de malla
Tabla 3.- Resultados obtenidos previos al cálculo del índice de trabajo de Bond.
N° de ciclos
N° de vueltas
Peso de finos (teórico)
Peso de finos (totales)
Peso de finos (netos)
Gbpi(Finos por revolución)
1
100,000
202,000
342,500
140,500
1,405
2
207,748
67,722
458,100
390,378
1,879
3
155,333
90,580
314,400
223,820
1,441
4
202,571
62,166
336,200
274,034
1,353
5
215,767
66,477
304,500
238,023
1,103
Gbpi prom: (1,441+1.353+1,103)/3= 1,299
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Índice de Bond
Donde: Wi: es el índice de trabajo del material, en kWh/ton corta. P100: es la abertura en micras de la malla de corte utilizada para cerrar el circuito. Gbp: es el índice de molturabilidad del material en molinos de bolas, en g/rev. F80: es el tamaño correspondiente al 80% de pasante de la alimentación fresca, en micras. P80: es el tamaño correspondiente al 80% de pasante del producto final, en micras. Wi: 0.586Kwatt hora/ ton métrica
Conclusiones
Este método simplificado para determinar el índice de trabajo proporcionan una aproximación razonable del respectivo valor obtenido en el test standard de Bond, se determinó que el índice de trabajo o consumo energético fue de 0.586KWatt hora.
Teniendo el consumo energético requerido para la instalación de un molino en una planta se podría realizar el dimensionamiento de la misma.
El consumo energético es un factor muy importante debido a que representa entre el (30-50)% de los costos de operación y mantenimiento y para una adecuada planificación en el montaje de una planta de trituración y molienda se debe optimizar la molienda y este método es muy práctico y poco costoso.
Va a depender del tipo de minería que se realice y los recursos que se tengan para utilizar un recurso muy importante en la molienda como es el agua por lo general en la minería del oro es muy utilizada ya que la liberación de este mineral requiere el contacto con diferentes sustancias químicas y el agua es un solvente que ayuda a la liberación de este mineral y según lo visto en la teoría la molienda en vía húmeda representa menor consumo energético y menor emisiones de polvo.
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Índice de Bond
Anexos de muestras Trituradora deHomogenizado Rodillos
Tamizador
Balanza Analítica
Muestra tamizada
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