LABORATORIO DE PROCESAMIENTO DE MINERALES Práctica de Laboratorio Nº 3
“TRITURACIÓN MECANICA II” REPORTE Integrantes: PIMENTEL AGUIRRE, Cristian SOTO GIRALDO, Nelsy GAVILAN MOLINA, Rodrigo SUAREZ GARCIA, Genaro Grupo: C1- 03 – B Profesor: SÁNCHEZ ZÚÑIGA, LUIS ENRIQUE Semana 3 Fecha de realización: 18 de Agosto Fecha de entrega: 25 de Agosto
2015 – II
OBJETIVOS Efectuar la preparación mecánica de un mineral hasta obtener un producto al 100% menor a la malla determinada. Reconocer el funcionamiento y utilidad de los pulverizadores. Determinar la eficiencia del tamizado. INTRODUCCION TEORICA LA CONMINUCIÓN Proceso a través del cual se produce una de reducción de tamaño de las partículas de mineral, mediante trituración y/o molienda, con el fin de: • Liberar las especies diseminadas. • Facilitar el manejo de los sólidos. • Obtener un material de tamaño apropiado y controlado. El resultado de la conminución es medido a través de la razón de Reducción:
PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN La mayor parte de los minerales son materiales cristalinos que se unen por enlaces químicos o fuerzas físicas y que poseen gran cantidad de defectos en su estructura. Ante la aplicación de fuerzas de compresión o de tracción, el material debería distribuir de manera uniforme estas fuerzas y fallar una vez se halla aplicado una fuerza igual o superior a la resistencia de los enlaces que unen a los átomos que constituyen al mineral, sin embargo, este generalmente se fractura a fuerzas mucho menores debido a: Los defectos que éste posee. Durante el proceso de formación, minado y manejo previo en el mineral se pueden formar grietas. El mineral está constituido por especies diseminadas de diferente comportamiento mecánico. Todas estas heterogeneidades en el mineral, actúan como concentradores de esfuerzo, que conllevan a que éste se comporte como un material completamente frágil, cuya resistencia mecánica es función de las características de las heterogeneidades. Antes de la fractura, los minerales acumulan parte de la energía aplicada, la cual se transforma en energía libre superficial a medida que las partículas se van fracturando. Esta energía libre superficial no es más que el resultado de los enlaces insatisfechos para cada uno de los átomos de la nueva superficie formada por la fractura del mineral. A mayor energía libre superficial más activa será la superficie de la partícula para reaccionar con agentes externos, lo que
facilitará en algunos casos el proceso de separación de las diferentes especies que constituyen al mineral. La energía requerida para fracturar una partícula disminuye ante la presencia de agua u otro líquido, ya que este puede ser absorbido por las partículas hasta llenar las grietas u otros macro defectos. La fuerza aplicada sobre el líquido aumenta considerablemente su presión y esta se concentra en los defectos y puntas de grieta. Dependiendo de la forma de aplicación de la carga y de la mecánica de la fractura de las partículas, se obtendrá un mecanismo de falla característico y una distribución granulométrica propia así:
LA TRITURACIÓN Durante la trituración, las fuerzas de compresión que actúan sobre las partículas pueden llegar a producir aglomerados que reducen la capacidad del equipo, por lo tanto este proceso generalmente se realiza en seco y evitando la presencia de cualquier aglomerante.
Una trituradora es una máquina utilizada para procesar materiales con la finalidad de obtener trozos más pequeños de los mismos. Al proceso en el que se usan las trituradoras se le conoce como trituración o triturado. Las trituradoras tienen múltiples usos, por ejemplo en el campo de la agricultura se pueden usar trituradoras que se encarguen de triturar, procesar y machacar plantas, frutos y hierbas recogidos en el campo. En el área de la minería, las trituradoras se utilizan para triturar piedras y demás materiales sólidos. Una de las principales trituradoras utilizadas en la minería y en el procesamiento de minerales es la trituradora de mandíbula. TRITURADORA DE MANDÍBULA A la trituradora de mandíbula también se le conoce con el nombre de trituradora de quijada. Es una máquina utilizada en la trituración llamada de primer nivel. La trituración de primer nivel es una trituración gruesa y media y las partículas trituradas que se obtienen no son tan finas como resultarían de otro proceso de trituración. El campo que más utiliza a las trituradoras de mandíbulas es el de la producción mineral e industrial. Estos procesos requieren de una trituración media o gruesa y se aplica a materiales de hasta 320 Mpa de compresión. Por sus diferentes formas de triturar, la trituradora de mandíbula se puede ubicar en cualquiera de los siguientes modelos de oscilación: - Oscilación sencilla - Oscilación media - Oscilación compleja FUNCIONAMIENTO DE LA TRITURADORA DE MANDÍBULA La trituradora de mandíbula recibe su nombre del movimiento que realiza su placa de trituración, similar a una mandíbula al masticar. El motor de la trituradora produce un movimiento oscilatorio en la placa de trituración, misma que está colocada de manera diagonal. El mineral es introducido por la parte superior de la trituradora, que tiene una cavidad amplia que se va reduciendo a medida que el mineral entra en la trituradora. El movimiento oscilatorio y la presión que la placa de trituración ejerce sobre los minerales al hacerlos chocar con la pared interna de la trituradora es lo que provoca que las piedras se fragmenten y se complete la trituración.
CARACTERÍSTICAS DE LA TRITURADORA DE MANDÍBULA Las principales características de la trituradora de mandíbula son:
- Alto rendimiento para triturar. - Uniformidad en la granulometría. - Estructura sencilla. - Fácil reparación y mantenimiento. - Fácil de controlar y operar. - Reducidos costos de operación. - Puertos de alimentación y descarga ajustables. - Tiene aplicaciones en minería, construcción, extracción entre otras.
TRITURADORA DE CONO
APLICACIONES DE LA TRITURADORA DE CONO: La trituradora de cono es un tipo de máquina trituradora comúnmente utilizada en la minería, industria de la metalurgia, construcción, e industria química. Nuestra trituradora de cono can be usted puede ser utilizada para triturar minerales duros como rocas, minerales de hierro, piedras calizas, minerales de cobre, cuarzo, granito, piedras arenisca, etc. CARACTERÍSTICAS DE LA TRITURADORA DE CONO: 1. Nuestra trituradora de cono tiene las características de fuerza de rotación grande, de alta eficiencia, alta capacidad de trituración, bajo costo de operación y una larga vida útil. Es cómodo de manejar y es económico. 2. Los materiales triturados son de igual tamaño, reduciendo así la carga de circulación. 3. Las trituradoras de tamaños grandes y medianas adoptan sistemas de limpieza de cámara hidráulica, que ayudará a reducir en poco tiempo. 4. Las trituradoras de cono cuenta con diferentes cámaras están disponibles, para satisfacer las diferentes necesidades de los clientes. 5. El sello de grasa puede efectivamente evitar la obstrucción del sistema de alimentación de agua y sistema de drenaje, así como la mezcla de agua y aceite. 6. Como el dispositivo de protección de sobrecargas, dispositivo de seguridad de resorte permite que las materias extrañas y piezas de hierro pasen a través de la cámara de trituración sin poner en riesgo la máquina. COMPONENTES DE LA TRITURADORA DE CONO: La trituradora de cono consiste principalmente en un marco, eje horizontal, freno del cono, volante compensador, manga excéntrica, pared de trituración superior (cono de soldadura), pared de trituración de abajo (cono movible), acoplamiento de fluido, sistema de lubricación, sistema hidráulico y sistema de control. PRINCIPIO DE TRABAJO: 1. Cuando la trituradora de cono está trabajando, el motor impulsa el manguito excéntrico para girar. El manguito excéntrico impulsa el eje de transmisión y parte del cono hace el movimiento de giro. Cuando ellos giran a la extensión a la superficie de la pared de trituración es cerrada para la pared de mortero de rodillo, las rocas y minerales son procesados y triturados. 2. La junta entre el manguito de soporte y el marco es comprimido por el resorte. Cuando el bloque de metal y otros materiales que no pueden ser triturados caen en la trituradora, el resorte será fuerte y descarga los objetos. 3. Cuando los materiales que no pueden ser triturados pasan a través de la cámara de trituración o la máquina de sobrecarga, el sistema de seguridad del
resorte hace que el agujero de descarga del cono se vuelva más grande. Cuando los objetos son descargados desde la cámara de trituración, el agujero de descarga se restablecerá automáticamente. La trituradora de cono se reanuda a un funcionamiento normal. 4. La superficie de la cámara de trituración está cubierta con una placa de revestimiento de acero de alta manganeso resistente al desgaste. El tamaño del agujero de descarga puede ser ajustado hidráulica o manualmente. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES: 1. Este equipo de trituración tiene una estructura compacta y de alta productividad. Adopta una compostura en forma de taza que tiene alta precisión. El sistema de lubricación de aceite diluido concentrado también es utilizado. 2. El tamaño de la apertura de descarga puede ser ajustado por un cilindro de propulsión. Cuando los materiales no pueden ser triturados en la cámara de trituración, el dispositivo de seguridad de resorte puede proteger el resorte. 3. Esta máquina adopta el sello de grasa para evitar la mezcla de agua y aceite. Cuando las partes selladas están gastadas, el resorte puede ayudarlos a recuperar la función de sellado. Cuando el espesor de la parte sellada es reducido 1/4-1/3 del espesor original, los usuarios deberán reemplazar la parte de sellada.
MATERIALES
Tamizador gilson
Ro- tap
Lona de jebe
Balanza digital
Broch Chancadora de quijada
as
Protec tor de polvo Probeta
PROCEDIMIENTO
Primero pesamos una muestra de mineral gruesa de: 3001.20 gr. Luego de pesar el mineral procedemos a triturar el mineral en una chancadora primaria o también conocida chancadora de quijada.
Después de triturar el mineral por la chancadora quijada , el mineral chancado será tamizado por una malla 10. El producto fino del mineral se almacena y los gruesos se alimentaran a la chancadora cónica.
Después el mineral triturado por la chancadora cónica, lo tamizaremos por una malla de 10.El producto fino se almacena y el grueso va hacer triturado de nuevo por la misma chancadora pero cerrado setting al mínimo posible. Repetimos las operaciones descritas hasta que el mineral sea inferior a la malla 10.
Luego procederemos a utilizar el método del damero para obtener una muestra representativas de 200gr……..
Procedemos a triturar en 4 porciones de 50gr. y sometemos cada fracción a pulverizado a los tiempos de: 0, 5, 10,15 seg.
Después de pulverizar, los productos Obtenidos se tamizaran por una malla 65 y se determina el porcentaje inferior a dicha malla en cada tiempo.
RESULTADOS Tabla de datos de la masa pasante y no pasante usando la malla 65
SEGUNDOS
0
10
20
30
+65
226.89gr
134.84 gr
70.49 gr
69.83 gr
-65
49.11gr
153.22 gr
215.70 gr
222.97 gr
275.00gr
288.11 gr
286.19 gr
292.80 gr
Evaluación de resultados: Tabla de datos del % de y no pasante usando la malla 65
% -65 M
T pulveriza
Muestra 1
17.858
0.01
Muestra 2
53.181
10
Muestra 3
75.369
20
Muestra 4
76.151
30
Observamos en la tabla que la muestra 1 tiene un % pasante de- 65M de 17% sin el pulverizador, y que la muestra aumenta hasta 53% gracias al uso del pulverizador. Además que la muestra 3 y 4 tiene una pequeña diferencia pasante de- 65M esto nos dice que pulverizador ya no es tan efectivo su uso luego de los 20 segundos ósea no sería muy viable seguir pulverizando.
Se observa en la gráfica el cambio brusco que ocurre al meter la muestra de mineral en el pulverizador 10 segundos.
DIAGRAMA DEL ARBOL DEL PROCESAMIENTO DEL MINERAL Mineral : 3001.20g
Tam. Máx. 3” Chancado - 4Kg quijada 298,87 Malla 1/4”
Tiempo de pulveriza
MALLA 65 + :226.89g MALLA 65: 275g GR
0 seg
:49.11g
100% 1/4"
300,05
Chancado cónico
Tiempo de pulveriza
222226.89gr 26.89gr MALLA 65 -
MALLA 65:288,11g
MALLA 65 +:134.84g g MALLA 65 :153.22g
10 seg 1333,90g
300,20
Malla 6M
Tiempo de pulveriza
MALLA 65:286,19g
MALLA 65 +:70.49g MALLA 65 :215.70g
20 seg 100% -6M
297,14 1228,81 g
Tiempo de pulveriza 30 seg
MALLA 65:292.8g
MALLA 65 +:69.83g MALLA 65 :222.97g
RECOMENDACIONES Debemos usar todos nuestros implementos de seguridad y mascarilla debida a que con la manipulación del mineral se produce polvo y ello es dañino para la salud a largo plazo . Se deben ajustar bien las mallas del tamiz Gilson antes de su encendido para poder tener menores perdidas y así poder trabajar adecuadamente. Al ingresar los minerales a las chancadoras mantener la distancia ya que pueden rebotar los minerales grandes. Al trabajar con la chancadora primaria debemos usar los lentes de seguridad ya que al ingresar el mineral se produce salpicadura de partículas y polvos. CONCLUSIONES Se concluyó el uso de la chancadora primaria y secundaria a razón de la dimensión del mineral, tanto como la para la primaria las más grandes y para la secundaria las más pequeñas y poder así obtener un mejor producto y una muestra excelente. Se concluyó que la chancadora de quijada es muy eficaz al momento de destrozar las rocas a un menor tamaño y esto se debe a su forma angular de la ella y las revoluciones por minuto que presenta la cinta la cual da una mayor eficacia en este proceso. Se concluyó que a mayor sea el tiempo de pulverización en la máquina de pulverizar, se obtuvo partículas más finas las cuales al hace la comparación tanto en 10, 20 y 30 segundos se obtuvo un mayor producto en la de mas tiempo.
Se concluyó que el diámetro de la roca para introducir en las maquinas tanto de quijada como cónica es fundamental para el buen funcionamiento de las mismas y así no obtener un producto o muestra .fallido o que la maquina se paralice o sufra algún daño.
CUESTIONARIO 1 .Indicar los aspectos más importantes en el mantenimiento y normas de seguridad en el empleo de trituradoras de quijadas y cono. Para maniobrar las trituradoras ya sea de quijada o de cono se deben utilizar el uso obligatorio de la mascarilla, gafas y botas. etc. Unos de los aspectos más importantes para el mantenimiento de las trituradoras de cono y quijadas es que los lubricantes deben ser elegidos en función a la temperatura que trabajan. Las chancadoras de mandíbula ,debido al desgaste que realiza solo la parte inferior de la mandíbula se tienen que variar la posición de estas para aumentarle el tiempo de vida además en ambos casos hay que colocarle una tapa en la boca para que el material no se dispare y no pueda ocasionar accidentes. 2 .Indicar la importancia de: a) Pulverizar un mineral a – 150 m, previo a un análisis químico Para acelerar una reacción química es necesario que los reactivos estén en contacto directo con la sustancia o muestra en reacción; para lograr esto, las muestras se pulverizan. b) Preparar un mineral a – 10 m, previo a una prueba metalúrgica Para que al momento de la flotación se necesita que las muestras reaccionen rápidamente con los compuestos químicos, y para ello se necesita que el mineral este pulverizado, ya que acelera la reacción.
3 Plantear un diagrama, las operaciones seguidas del laboratorio para la preparación mecánica de mineral 10 m .Incluir también la etapa de muestreo final para obtener la cabeza experimental.
Masa de mineral Peso del mineral después del chancado primario
Pulverizado 0s (A)
pulverizado 10s
pulverizado 15s
(B)
pulverizado 20s
(C)
(D)
4 En la sección de chancadora de una planta concentradora ¿Cuáles son los aspectos de control que debe vigilar un supervisor de TECSUP? Unos de los aspectos que el supervisor debe tener en cuenta: es una visión en cuanto a los ángulos que conforman los zarandas; ya que con esta información sabe cómo va está trabajando la empresa y cuanto está produciendo cada determinado tiempo. 5 ¿Qué importancia tiene la calidad y granulometría del producto chancado que se entrega en la sección molienda? Es importante reducir el tamaño del mineral al mínimo en la etapa de chancado, para una buena liberación de sus partículas, para facilitar el proceso y también para reducir el gasto de energía en la molienda. 6 ¿Una planta concentradora, puede trabajar sin zarandas vibratorias en sección chancado? Explique. No se pude trabajar sin zarandas en una planta concentradora debido que se encarga de clasificar el mineral, para saber si enviarlo a otro proceso o ser chancado otra vez. Sin ellas el trabajo en la molienda necesitaría de más energía para reducir el tamaño de mineral
REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
Wills, B.A. Tecnología de Procesamiento de Minerales. Editorial Limusa, 1ª ed.1987.
Giancoli, D.C. (2008). Física para ciencias e ingeniería. México D.F.: Pearson
