Molienda SAG Antamina

“Molienda SAG en Antamina”

R. D í az – J. B aldoceda aldoceda

MOLIENDA SAG EN ANTAMINA

Ronald Díaz Vásquez Jesús Baldoceda Castillo Compañía Minera Antamina S.A. Operaciones Concentradora e-mail : [email protected] [email protected] jbaldoceda@ant amina.com

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R. Dí az – J. B aldoceda


MOLIENDA SAG EN ANTAMINA Por : Ronald Díaz Vásquez / Jesús Baldoceda Castillo. Compañía Minera Antamina S.A. - CMA.

I.

RESUMEN

Próximos a cumplir nuestro primer año de operación a full producción (a prueba de mayo a octubre del 2001), se han procesado cinco tipos de mineral (M1, M2, M3, M4 , M4A) de los diez que se tienen clasificados en Antamina. Cada tipo de mineral fue procesado en el circuito de molienda con diferencias en el tonelaje de alimentación, aún cuando se trató de un mismo tipo, ello debido a la “competencia” o índice de dur eza de cada uno de estos minerales y a la granulometría de alimentación al Molino SAG. Para procesar nuestros minerales, contamos con un circuito de molienda compuesto de un molino SAG y tres molinos de bolas en circuito cerrado con su sistema de clasificación. La particularidad del circuito, es que los molinos de bolas son de velocidad variable haciéndolos únicos en el mundo. Nuestra experiencia en el manejo y control de este circuito durante el primer año nos ha llevado a predecir los mejores parámetros de operación para optimizar el tonelaje llegando a un 50% por encima del diseño. El sistema de control con que cuenta este circuito es una de las herramientas más importantes, sin la cual no se hubieran podido alcanzar los resultados tan óptimos en el procesamiento de nuestros minerales, como se han logrado en la actualidad gracias también al TRABAJO EN EQUIPO que caracteriza a nuestra Planta Concentradora.

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II.


INTRODUCCIÓN

La planta concentradora de Compañía Minera Antamina S.A. está ubicada a 270 Km. al noroeste de Lima, en la zona nor - occidental del Perú, en el departamento de Ancash a una altura de 4185 m.s.n.m. en la zona denominada Yanacancha. El circuito de molienda tiene una capacidad de diseño de 3241 tph con una disponibilidad del 90%. El mineral es extraído a través de alimentadores ubicados por debajo del área de acopio de mineral grueso en un túnel de recuperación que se localiza longitudinalmente al área de acopio. Hay dos áreas de acopio y cada una de ellas tiene tres alimentadores de velocidad variable que extraen el mineral y lo descargan a la faja transportadora que alimenta al molino SAG. La faja transportadora descarga en un solo molino SAG accionado por un motor de velocidad variable sin engranajes de 20,100 Kw. El molino SAG opera conjuntamente con tres molinos de bolas. La pulpa va del trommel del molino SAG a un distribuidor que alimenta a tres bombas de alimentación. Estas bombas alimentan a tres nidos de ciclones de los molinos de bolas. Cada nido de ciclones cuenta con catorce ciclones que operan en circuito cerrado con un molino de bolas. Los finos de los tres nidos de ciclones pasan a la flotación de cobre. El 80% del producto final del circuito de molienda pasa por una malla de 150 micrones si se procesa mineral de cobre solo y 100 micrones para minerales de Cobre – Zinc. Los tres molinos de bolas cuentan con motores Gearless (sin engranaje) de velocidad variable de 11,500 Kw. El molino SAG y los molinos de bolas cuentan con sistemas de lubricación, los cuales están incorporados y cuentan con depósitos de aceite y filtros, intercambiadores de calor, bombas circulantes y demás accesorios. Cada uno de los sistemas de lubricación cuenta con un sistema de elevación hidráulica que proporciona aceite con presión suficientemente alta para hacer flotar al molino con toda su carga antes de su arranque y después de una breve parada.

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III.


DESCRIPCIÓN GENERAL

En esta sección se describen los principales equipos y los sistemas en el circuito de extracción del área de acopio y Molienda.

Equipo

Tipo

Tamaño

Capacidad

Potencia

Apron Feeder Faja transportadora Molino Primario Bomba alimentación a ciclones Molino Secundario Nido ciclones

Placas De Tejido SAG Centrífuga horizontal De bolas

1.5 x 6 mt. 1.5 x 261 mt 38’ x 19’ 30” x 28”

1620 tmph 6000 tmph

45 Kw. 300 kw 20142 Kw. 1119 Kw.

5304 m3/hr

24” x 35.5” 14 de 26” Tabla 1. Equipos y Características

11186 Kw.

El circuito de Molienda está dividido en los siguientes sistemas:

3.1.

Extracción del mineral Grueso del área de Acopio

Se tienen dos áreas de acopio de 260,000 toneladas métricas de capacidad, y una capacidad viva de 50,000 toneladas métricas cada una. Debajo de cada pila de acopio se tienen tres alimentadores de placas con motores de velocidad variable que extraen el mineral. Estos junto a la balanza de la faja transportadora son usados para controlar el régimen de alimentación de mineral al molino SAG. La faja transportadora está equipada con dispositivos de enclavamiento de tipo faja normal: rasgadura, desplazamiento lateral, detección de chute atorado, interruptor de baja velocidad en la polea de cola, y los cables de emergencia o seguridad.

3.2

Molienda en Molino SAG y clasificación

En esta etapa se usa un trommel integral equipado con aberturas de 13 mm y un spray de retorno a chorro de agua para cerrar el circuito. El material que tiene un tamaño mayor a la abertura del trommel regresa al molino SAG para ser molido nuevamente. El término molino SAG es el acrónimo de molienda semiautógena. El término de molienda autógena significa que toda la acción de molienda es realizada por partículas de mineral que son frotadas entre sí. En este tipo de molino una parte de la molienda es autógena mientras que la otra es realizada por bolas de molienda, de ahí el término semiautógena (SAG).

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3.3.


Molienda en el Molino de Bolas y Clasificación

La descarga del molino SAG es enviada a un cajón que divide el flujo hacia tres bombas centrífugas 30” x 28 “ que alimentan al nido de ciclones (14 ciclo nes de 26”). El material fino irá a la etapa de flotación mientras que los gruesos serán el alimento para los molinos de bolas.

3.4.

Muestreadores Primarios, Secundarios – Analizador de tamaño de partículas

Los contenidos finos de los nidos de ciclones pasan por un muestreador primario y luego a un secundario donde se toma una muestra de la pulpa del rebalse. Esta muestra es analizada por un analizador de tamaño de partículas, donde se miden el tamaño de partículas y la densidad de la muestra.

3.5

Sistema de alimentación de bolas a los molinos

Se tiene un sistema de alimentación de bolas a los molinos de tipo rotatorio y por medio de fajas transportadoras. Se tiene un contador de bolas que registra el tonelaje de bolas adicionadas. Para la adición de bolas al molino SAG se tiene una tolva de bolas de 5” y para los molinos de bolas se tiene una tolva con bolas de 2.5” y otra de 3”.

3.6

Sistemas de lubricación

Los muñones de los molinos están equipados con un sistema de lubricación exclusivo. Este es alimentado por un tanque de aceite de lubricación. Este sistema esta equipado con bombas de recirculación, bomba de alta presión, un sistema de acumuladores de alta presión y calentadores sumergidos para mantener el aceite a la temperatura adecuada de operación.

IV.

FILOSOFÍA DE OPERACIÓN - SISTEMA DE CONTROL DE PROCESOS

La meta final es reducir el tamaño de alimentación al molino para obtener un tamaño de 80% pasante por 100 o 150 micrones dependiendo del mineral de Cu – Zn o Cobre solo que está siendo procesado. Para el cumplimiento de estos objetivos operacionales y otros igual de críticos, la planta concentradora de Antamina ha implementado un sistema de control distribuido ó DCS que permite mantener los parámetros de operación en un estrecho rango de trabajo, sostenidos en avanzados lazos de control automático. Además, el sistema posee una base de datos que nos permite obtener a tiempo real los valores de la mayor parte de variables operativas para tomar decisiones oportunas, así como registrar las tendencias históricas de las m ismas. I V Simposio I nternacional de M ineralurgia - TECSUP

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Para fines metalúrgicos y de extracción, el depósito mineral se ha agrupado en los siguientes tipos de mineral: M1 : Mineral de Cobre bajo Bismuto M2 : Mineral de Cobre Alto Bismuto M3 : Mineral de Cobre – Zinc bajo Bismuto M4 : Mineral de Cobre – Zinc alto Bismuto M4A : Mineral de Cobre – Zinc muy alto Bismuto. M5 : Mineral de Bornita bajo Zinc M6 : Mineral de Bornita alto Zinc. M7 : Mineral de Cobre muy alto Bismuto M8 : Mineral de Peak Ore M9 : Mineral de Tag Ore.

4.1

Extracción de Mineral Grueso

La extracción del mineral grueso de las pilas de acopio es el primer paso en el proceso de molienda y la filosofía de operación es combinar el mineral y obtener un flujo de alimentación consistente para un mejor rendimiento del molino. Para obtener este compósito ideal se cuenta con un sistema de control automático y regímenes de alimentación. Para ello se fija la velocidad de la faja constante (100 %) y luego se fija los ratios de velocidad para cada alimentador de acuerdo a la granulometría de cada uno. La faja transportadora está equipada por una balanza y un sensor de velocidad que determina el peso del mineral a ser alimentado, este lazo de control gobierna a los alimentadores aumentando o disminuyendo su velocidad para alcanzar el tonelaje prefijado.

4.2

Molienda Clasificación en molino SAG.

La friabilidad de los minerales en áreas de extracción adjuntas al depósito varía considerablemente, incluso dentro de las zonas del mismo tipo de mi neral. Por ello el mineral es procesado en campañas. Los siguientes parámetros son importantes durante la molienda en el molino SAG:        

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Densidad de la pulpa del molino SAG. Flujo de agua del trommel del molino. Régimen de adición de lechada de cal al chute de alimentación. Alimentación de bolas al molino SAG. Sonido del molino SAG. Consumo de potencia. Velocidad del molino. Presión en los descansos y peso total del molino.




a) Control de densidad de pulpa del molino SAG El objetivo de este lazo de control es mantener el porcentaje de sólidos deseados en el molino. La eficiencia de molienda es una función de la densidad de pulpa en el molino. Para controlar la densidad de la pulpa en el molino, se agrega agua en proporción a la carga de mineral que ingresa al molino. Al mismo tiempo, se agrega también agua en la descarga del molino, donde el material de tamaño excesivo es retornado con agua al molino SAG. Ambas adiciones son consideradas en el cálculo de densidad.

b) Control de flujo de agua al trommel del molino SAG El objetivo primario de adición de agua al trommel es retornar el material de tamaño excesivo con agua al molino SAG para su molienda. Si no se usa el volumen de agua adecuado, se puede acumular este material en el trommel, lo que podría parar el circuito por atoro.

c) Control del régimen de adición de lechada de cal al chute de carga del Molino SAG El objetivo de este control es asegurar el acondicionamiento de la pulpa para la flotación del Cobre y deprimir la pirita. Es un ajuste grueso del pH proporcional al tonelaje alimentado.

d) Control de régimen de alimentación de bolas al molino SAG El objetivo de este lazo de control es asegurarse que el peso de alimentación sea entre 6 a 12 % del volumen del molino en todo momento, dependiendo del tipo de mineral que está siendo tratado.

e) Control del sonido del molino SAG El objetivo de este parámetro es optimizar la velocidad del molino y proporcionar el nivel de sonido adecuado en el área alrededor del casco. Los medidores de impacto alrededor del casco miden el flujo de impacto de material libre que cae (bolas y rocas) en el molino. Un molino sobrecargado casi no suena mientras que un molino vacío tiende a ser ruidoso.

f) Control de la velocidad del molino La variable que más impacto tiene sobre los demás indicativos es la velocidad del molino, con la cual se puede controlar los otros parámetros tales como el sonido y la presión en los descansos.


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g) Control de consumo de potencia del molino Este parámetro de operación es de importancia ya que nos permite decidir cuando se llega a puntos de sobrecarga del molino con respecto a la presión en los descansos.

h) Control de la presión de los descansos del molino / Peso del molino Este parámetro de operación es de importancia porque nos indica cuán cargado o descargado está el molino y nos permite modificar las variables para su control. La evaluación de todos estos parámetros permiten al Supervisor controlar y optimizar sus parámetros de operación para lograr una operación estable en el tiempo.

4.3

Molienda clasificación en molino de bolas

El objetivo de los nidos de ciclones y de los molinos de bolas es asegurarse que la fineza de la molienda en la pulpa de finos que va al circuito de flotación cumpla con el rango objetivo de operación para la más eficiente flotación de cobre y zinc. La fineza de molienda es informada por el analizador de tamaño de partícula y éste valor nos indicará cuán bien se está realizando la operación o de lo contrario nos indicará que tenemos que revisar nuestros parámetros de tonelaje tratado, agua de alimentación al cajón de bombas, presión en los nidos et c. Los siguientes parámetros son importantes durante la molienda en los molinos de bolas:     

Nivel del cajón de bombas de alimentación a ciclones. Control de presión de alimentación a los ciclones. Control del tamaño de partículas en el rebalse de los ciclones. Control de alimentación de bolas a los molinos. Además, son controlados la velocidad de los molinos, la presión en los descansos y el consumo de potencia en cada uno de ellos.

a) Nivel del cajón de bombas de alimentación a ciclones Este lazo de control debe mantener el nivel del cajón adecuado en el cajón de bombas con el fin de asegurar que los nidos estén operando de manera estable. Este control se realiza mediante la variación de la velocidad de la bomba para controlar el nivel deseado.

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b) Control de presión de alimentación de ciclones El objetivo del control de presión es mantener la presión adecuada y constante para obtener como resultado un tamaño de partícula adecuado de la pulpa que va a flotación. Este lazo involucra la apertura o cierre de ciclones para mantener la presión deseada.

c) Control del tamaño de partículas en el rebalse de los ciclones El tamaño de partícula en la pulpa es controlado con la adición de agua en los cajones de bombas de alimentación a los ciclones. Para ello se monitorea en el analizador de tamaño, el tamaño y densidad del rebalse controlándose la adición de agua para obtener los valores deseados.

d) Control de alimentación de bolas a los molinos El objetivo de este lazo de control es mantener la carga de bolas adecuada en el molino para maximizar la producción del molino.

V.

GRÁFICOS


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