Levi Guzman

Efecto de la trayectoria de la carga en la eficiencia de Molienda Por: Levi Guzman / Dante Garcia MolyCo Mol yCop p Ades Adesur ur S.A

Septiembre, 2011

Indice 

Introducción

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Metodología de simulaciones tradicional tradicional (modelo de Powell) Powell)



Que son las simulaciones DEM

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Casos de Aplicación

 

Molino de Bolas

Simulaciones del efecto de la potencia sobre la capacidad de tratamiento tratamiento



Conclusiones

A OneSteel Group Business

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Introducción •Históricamente, se considera que las tecnologías de molienda convencional y

molienda semiautogena (SAG) son energéticamente ineficientes. En diversas investigaciones se ha indicado que del total de energía consumida solo se utiliza entre 3 - 5% (Fuersteneau, 2003) para realizar el trabajo de molienda.

Recientemente algunos investigadores indicaron que la eficiencia ener ética de molienda puede ser alcanzada hasta un 20% en la fractura interpartícula (Fuerstenau, Kapur, Schoenert, Marktscheffel, 1990). (Arentzen, Bhappu, 2008).


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Introducción Varios investigadores han señalado que hay tres aspectos fundamentales con los cuales se puede optimizar la eficiencia de molienda : – El uso correcto del medio de molienda (diámetro, tipo, densidad,

forma) – El movimiento de la carga molturante.(efecto forros, velocidad,tamaño de medio de molienda) – El control automático del circuito de molienda Por otro lado, se puede asegurar que mejorar la “eficiencia de molienda” es mucho mas importante que el costo del medio de molienda, ya que los beneficios de poder lograr mayores capacidades de tratamiento y/o mejores calidades de producto son varias veces mas importantes que el costo del medio de molienda.


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Rango de tamaño de partícula y eficiencias de energía para varios equipos Equipo

Rango de Tamaño Normal, mm

Eficiencia Aproximada, %

Explosivos Chancadora Giratoria Chancadora de Cono Molino Autógeno/SemiAutógeno Molino de Barras

- 1000 1000 – 200 200 – 20 200 – 2 20 – 5

70 80 60 3 7

Molino de Bolas Molino Agitado HPGR

5 – 0.2 0.2 – 0.001 20 – 1

5 1.5 20 – 30

∞

Fuente: Fuersteneau, M., 2003. Principles of mineral processing


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Metodologias de Simulacion tradicional Modelo de Powell Tradicionalmente se desarrollan simulaciones de trayectoria simple, sin tener un análisis del espectro de impactos en la carga, sin considerar el movimiento de la carga dentro del molino. Son de utilidad para tener una de impacto de la carga de bolas en el molino. Permiten determinar la energía de impacto, pero no permiten optimizar el consumo de energía, ni el movimiento de la carga moledora


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Simulación de Trayectorias Críticas Efecto de la velocidad de giro y altura de lifter

Diámetro de Molino Diámetro de Bolas Angulo Ataque Altura Lifter

: 36’ : 5” : 10° : 6”


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Simulación de Trayectorias Críticas Efecto del ángulo de ataque del lifter y el tamaño de bola

Diámetro de Molino Diámetro de Bolas Altura Lifters % Vel. Crítica

: 36’ : 5” : 10” : 76%


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Que son las Simulaciones DEM..? • Las simulaciones mediante métodos discretos (DEM), trata a cada bola o roca como una partícula independiente dentro del molino • Calcula la colisión de cada bola con otras bolas y rocas. • Calcula la energía de impacto de cada bola con el lifter. • Combina los cálculos de todas las co s ones • Simulaciones en 2D consideran ≤10,000 partículas en un molino SAG y pueden demorar entre 2 a 4 horas. • Simulaciones en 3D, pueden demorar entre 2 a 3 días, con un computador de 3.0 GHz


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Como se puede mejorar la eficiencia de Molienda

Objetivo “Maximizar la demanda de potencia del molino”

•

Angulo de Ataque

p m zan o a rayec or a e a carga interna del molino: – Modificando el ángulo de ataque

del lifter – Variando la velocidad de operación del molino – Nivel de llenado del molino, tamaño optimo de bolas, etc


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Molino SAG

Situación Actual de la Operación •Diámetro de Molino •Velocidad molino •Potencia Instalada •Potencia Consumida •Material de liners •No de Filas •Tipo de lifter •Tamaño de Alimentación •Gravedad esp de roca •Nivel de llenado max •Nivel de llenado de bolas

: 9.7mts : 69% Vc : 16.6 MW : 15.3 MW : Acero : 54 : Hi-Hi : 75 mm : 2.7 : 32% : >15%


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Efecto del No de Lifters sobre la trayectoria de la carga

Comparación del movimiento de la carga con lifters de 54 filas y 36 filas, ambos con 22°. Con 36 lifters la ventaja sería tener mayor volumen de carga que con 54 filas.


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Efecto del angulo de ataque sobre la trayectoria de la carga

Comparación del movimiento de la carga con 36 lifters a diferentes ángulos de ataque 22° y 30°. Se aprecia que con 30° se obtiene un mejor movimiento de carga.

Molino de Bolas

Situación Actual de la Operación Dimensions Diameter

7.315 m

Length

10.802 m

Installed Power

-- hp

Mill speed

10.00 rpm Feed size- F80

-3 mm

Product size-P 80

- 1000 micron

Ball Size

3 inch or 2.5”:3.0” mix


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Efecto del tipo de forro sobre la trayectoria de la carga

- En las simulaciones anteriores se observa que cambiando el tipo de forro de simple onda a uno doble onda se mejora el movimiento de la carga.

Efecto de la velocidad de giro sobre la trayectoria de la carga

- En las simulaciones realizadas se observa que incrementando la velocidad de giro del molino de 10 rpm a 10.8 rpm, mejora el movimiento de la carga interna del molino

Efecto del ángulo de ataque sobre la trayectoria de la carga 8250, Kw0

8310, Kw0

8730, Kw0

8746, Kw0


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El efecto de la potencia sobre la capacidad de tratamiento

LIFTER ANGLE

MILL POWER ( kw)

30 degrees

8250

25 degrees

8310

15 degrees

8730

10 de ree

8746


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El efecto de la potencia sobre la capacidad de tratamiento Efecto de la Potencia sobre el Tonelaje procesado 9400 9200 Ton/hr

w 9000 K , a i 8800 c n e t 8600 o P

8400 8200 8000 1320

1340

1360

1380

1400

1420

1440

Tonelaje, ton/hr

Lift Angle 30 25 15 10

Ton/hr 1340 1349 1418 1421

Kw 8250 8310 8730 8746


% Dif Ton/hr 0.00% 0.67% 5.82% 6.02%

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Conclusiones • Las Simulaciones DEM en 2 dimensiones son comprobadamente una herramienta capaz de optimizar el movimiento de la carga de los molinos SAG, barras y/o bolas, mediante el correcto diseño de los forros y sus interacciones con la velocidad de giro y/o los medios de molienda

• El potencial de optimización de las simulaciones DEM, abarca desde la optimización del consumo de energía, duración de los

forros y medios de

molienda, hasta una mayor capacidad de tratamiento.

• Es de relevancia el lograr un punto optimo de equilibrio entre la eficiencia de la carga moledora y la duración de los forros; para lo cual se debe de trabajar en forma conjunta con el operador de la mina.


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Levi Guzman

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