Primer Encuentro Internacional de Metalurgia Perú 2012 -1-
OPTIMIZACIÓN DEL CIRCUITO DE MOLIENDA Y CLASIFICACIÓN DEL CIRCUITO DE PRODUCCION PRODUCCION DE LINEA Nº9, EN FUNCION FUNCION DE LA EFICIENCIA DE MOLIENDA RESPECTO AL % OPTIMO DE NIVEL DE LLENADO VOLUMETRICO
“
”
Preparado por: Joseph Javes Aramburú Aramburú Ingeniero Metalurgista - CIP 92149
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I. OBJETIVO.1.1 Optimización del Circuito de Molienda y Clasificación del Circuito de Línea Nº9 que Comprende 032-089 y 032-209, en función de la Eficiencia de Molienda respecto al Volumen Útil del Molino a diferentes % de Carga Nominales , lo cual nos ha permitido determinar los parámetros Óptimos de Operación. 1.2 Reducción de Costos: Incremento del Régimen de Carga de 10 -20 TMS/HR, lo cual se traducirá en un incremento de la producción mensual de Torta de 5000 a 9500 TMS. Con este incremento de régimen de carga tendremos una reducción de nuestros estándares de Consumo de Barras, Consumo de Energía y Reactivos Químicos de Flotación. 1.3 Calidad de Nuestros Concentrados: Aseguramiento del tamaño de la partícula con una eficiente Operación de la Etapa de Molienda Clasificación del Molino 032-089 y del Molino de Bolas 032-209. II. DESCRIPCION POR ETAPAS El Circuito completo de estas líneas comprende las siguientes etapas: Molienda Primaria con un Molino de Barras el 032-089, que Opera en Circuito cerrado Directo de Molienda con un Hidrociclón D-26. Separación Magnética etapa Cobber 210-268 y 210-269. Molienda Secundaría que Opera en Circuito cerrado Directo de Molienda con una batería de 05 Hidrociclones D-15.
2.1) Molienda en Barras 032-089: El mineral alimentado a este molino presenta índices de dureza (Work Index) con valores que se encuentran dentro de lo histórico (8.16 Kw-h/TCS), cabe mencionar que la alimentación estuvo fuera de lo permitidos. Esta etapa operó bajo las siguientes condiciones: Tonelaje de Alimentación (TN/Hr) : 200 -220 % CN : 68.8 -74.3 % Sólidos (Descarga del Molino) :81-84 F (80) :3366 µm 7073 µm P (80) :239 µm 369 µm Ratio Reducción : 14.1 19.1 W. I operacional (Wio) :6.98 8.90 % -325 M (Descarga del Molino) : 9.85 25.87
2.1.1) Circuito Cerrado Directo de Molienda – Clasificación del Rod Mill 032-089: La alimentación Compuesta al circuito determinado por Balances Metalúrgicos estuvo entre 353 – 617 TmH, con un promedio de 417 TmH. En cuanto a la Clasificación Hidráulica de sólidos se dio con un Hidrociclón D-26 (212-883) y con la Bomba 213-811, cuyas características técnicas se muestran en el punto III. De acuerdo a estas características se obtuvieron los resultados que se muestran en la Tabla Nº1 y Nº2.
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El Circuito Cerrado del Rod Mill 032-089 opero bajo las siguientes condiciones: TMH Netas Alimentadas : 182 - 220 TMH Totales (Alimentación Compuesta) : 354 - 617 % CN : 68.8 - 74.3 % Sólidos (Descarga del Molino) : 81 - 84 F (80) : 3366 µm - 7073 µm P (80) : 239 µm - 369 µm Ratio Reducción : 3.142 - 3.779 Cons. Esp. Energía (Kw-h/TCS) : 14.1 - 19.1 W. I operacional (Wio) :6.98 - 8.90 Eficiencia de Molienda como Circuito Efic. TM %-200/m3-h : 0.810 - 4.024 Efic. TM %-325/m3-h : 0.643 - 1.891
2.2) Separación Magnética Etapa Cobber L-9 (210-268/269): De acuerdo a los muestreos realizados esta etapa a mejorado significativamente, la recuperación en peso promedio es de 87 %. De acuerdo a las Condiciones de Operación y al balance metalúrgico realizado para estos Cobbers se determinó lo siguiente valores Promedios, ver Tabla Nº5: Recuperación en Peso (%) :87 Rec. Metalúrgica de Fe (%) :91.1 Rec. Metalúrgica de Fe O (%) :91.1 Las recuperaciones metalúrgicas de Fe y FeO son aceptables, al igual que las pérdidas de FeO en las Colas ≤
3.0%.
2.3) Circuito Cerrado Directo de Molienda – Clasificación del Ball Mill 032-209: La alimentación fresca al circuito determinado por Balances Metalúrgicos estuvo entre 138 a 204 TmH, con un promedio de 181 TmH. En cuanto a la Clasificación Hidráulica de sólidos se dio con una batería de 05 Hidrociclones D-15 (212893) y con la Bomba 213-815, cuyas características técnicas se muestran en el punto III. De acuerdo a estas características de se obtuvieron los resultados que se muestran en la Tablas Nº6 y Nº7. El Circuito Cerrado del Ball Mill 032-209 opero bajo las siguientes condiciones: TMH Netas Alimentadas : 138 a 204 TMH Totales (Alimentación Compuesta) :323 a 526 % CN : 91.8 - 95 % Sólidos (Descarga del Molino) : 71 - 72 F (80) : µm - µm P (80) : µm - µm Ratio Reducción : 4.9 - 7.2 Cons. Esp. Energía (Kw-h/TCS) : 15.042 a 17.503 W. I operacional (Wio) :12.77 a 22.65 Eficiencia de Molienda como Circuito Efic. TM %-200/m3-h : 0.932 a 1.519 3 Efic. TM %-325/m -h : 0.860 a 1.701
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III. DATOS LINEA BASE DE LOS EQUIPOS DE PRODUCCION: 3.1) Especificaciones de Bombas de Transporte de Pulpa de la Línea Nº9: Amperaje Seis Dígitos
Tamaño
HP
12"x10"
200
RPM
Amp. Nominal
Amp. Practico 100 - 107
246
90 - 100
213- 811 213-813
1750
213-815
3.2) Molino 032-089: Marca: Tamaño (DXL): Volumen Útil m3 % Volumen Útil m3: Máxima Carga de Barras TM: RPM Molino: % Velocidad Crítica: Tipo de Descarga: Potencia del motor HP/KW Tamaño Barras (Φ X L) : Volumen Máximo de Llenado m3: F (80): P (80): Ratio Reducción: W. I operacional (Wio): % Sólidos: 3.3) Molino 032-209: Marca: Tamaño (DXL): Volumen Útil m3 % Volumen Útil m3: Máxima Carga de Bolas TM: RPM Molino: Tipo de Descarga: Potencia del motor HP/KW Volumen Máximo de Llenado m3: F (80): P (80): Ratio Reducción: W. I operacional (Wio): % Sólidos:
Diámetros de Poleas (Pulgadas)
90 - 100
Allis Chalmers 12’ 6" X 16' (3.81 m X 4.88 m.)
44.5 35 68.77 17.08 79.5 Rebose 1500/1119 KW 3 -½” X 15.15 ’ (0.089 m x 4.620m.) 15.724 3366 µm 7073 µm 239 µm 369 µm 14.1 19.1 6.98 8.90 81% Citic Heavy Industries 16.5’ X 27.23' (5.03m. X 8.3m)
165 36 267 14.23 Rebose 4800/3600 68 209 µm 38 µm 4.9 12.77 72%
318 µm 56 µm 7.2 22.65
Bomba
Motor
36 ½”
13 ½”
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3.4) Especificaciones de los Hydrociclones: Apex Vortex 212-882 D-26 4” 7 ¼” 212-883 D-15
212-893
Apex 2 1/2”
Vortex 5 ¼”
Psi Instalar Manómetro Psi 16-20
3.5) Especificaciones de los Separadores Magnéticos Cobbers: IV. RESULTADOS: 4.1) Determinación de la Velocidad de Operación: Número de dientes de la Corona: 281 Rpm Rod Mill 032-089 = 17.08 Número de dientes del Piñón: 20 Rpm Motor: 240 4.2) Del Gráfico del Nivel de Llenado Volumétrico y Consumo de Energía en Kws del 032-089, se determina que el consumo de Potencia está definido por el Nivel de Llenado de las Barras y que se tienen variaciones en la Potencia causadas por las Características del Mineral y la Viscosidad de la Pulpa.
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Molino de Barras 032-089 (12 ’ 6” X 16' pies) que debe Operar a 36% de Nivel de llenado 4.3) En la Tabla Nº1, Nº2, Nº6 y Nº7: se muestran los resultados de la Evaluación de las Etapas de Molienda y Clasificación respectivamente. 4.4) En la Tabla Nº3, y Nº6 : se muestran los resultados de la “ Eficiencia de Molienda en relación al Volumen Útil del Molino 032-089 y 032-209 a diferentes Cargas Nominales” 4.5) En la Tabla Nº7 y Nº8: se muestran los resultados de la Función selección Específica y en los grafico Siguientes se observa la correlación de la Función selección Específica Vs la Abertura de Malla a diferentes % de Carga Nominal.
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SiE La función selección específica de fractura, nos representa las toneladas de mineral perteneciente a la clase i de tamaño, que se fractura por cada Kw-h de energía utilizada Molino de Barras 032-089
de 12’ 6” X 16' pies
a diferentes Cargas Nominales
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4.6) En
el Siguiente Gráfico, se muestran la correlación de los resultados de la Eficiencia de Molienda a diferentes % Carga Nominal.
4 .7) Verificación de Càlculos de Dimensionamiento del Molino:
4.7.1) Caracterìsticas Tècnicas 032-089: Tamaño (DXL): Tamaño Barras (Φ X L) : RPM Molino: Potencia del motor HP/KW:
12’ 6" X 16' (3.81 m X 4.88 m.) 3 -½” X 15.15 ’ (0.089 m x 4.620m.)
17.08 1500/1119 KW
4.7.2) De la tabla de dimensionamiento de Molinos tenemos: Diámetro de Molino
Largo de Molino
Largo de la Barra
Velocidad del Molino
Potencia según carga de Barras (HP)
metro
pies
metro
pies
metro
pies
rpm
% Cs
35%
40%
45%
3.35
11
4.88
16
4.72
15.5
15.9
66.8
735
788
829
3.51
11.5
4.88
16
4.72
15.5
15.5
66.6
819
878
924
3.66
12
4.88
16
4.72
15.5
15.1
66.4
906
972
1023
3.81
12.5
5.49
18
5.34
17.5
14.7
66
1093
1173
1234
3.96
13
5.79
19
5.64
18.5
14.3
65.6
1264
1356
1426
4.12
13.5
5.79
19
5.64
18.5
14
65.5
1385
1486
1562
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Velocidad del Molino segun tablas tenemos: Potencia según carga de Barras (Hp) a 35% Volumen de Llenado:
14.7 -15.1 Rpm 906 – 1093
SiE La función selección específica de fractura, nos representa las toneladas de mineral perteneciente a la clase i de tamaño, que se fractura por cada Kw-h de energía utilizada
4.8) Molino de Bolas 032-209
de 16.5’ X 27.23 ' pies
a diferentes Cargas Nominales
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4.9) En
el Siguiente Gráfico, se muestran la correlación de los resultados de la Eficiencia de Molienda a diferentes % Carga Nominal.
V ) CONCLUSIONES: 5.1) La Velocidad de Operación del Molino 032-089 es 17.08 Rpm, velocidad muy elevada teniendo en consideracion que la velocidad del molino determinada mediante tablas resulta maximo de 15.1 Rpm. Esta velocidad actual de operación esta afectando severamente la Velocidad de desgaste de las barras de alli el elevado estandar de consumo de Barras en el Molino 032-089, asi como la acumulacion de trozos pequeños disminuyen la densidad aparente del lecho de Barras. 5.2) Analizando el cuadro de evaluacion de Molienda con respecto al volumen util del Molino 032-089 ( Tabla Nº3 ), se obtiene las maxima Eficiencia de Molienda es a un porcentaje de Carga Nominal de 74.3%. 5.3) Analizando el cuadro de Funcion Selección Especifica SiE TC / Kw-hr a diferentes % Carga Nominal ( Tabla Nº4 ), nos representa las toneladas de mineral perteneciente a la clase i de tamaño, que se fractura por cada Kw-h de energía utilizada es mas eficiente Operando a 74.3%.
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5.4) Las Condiciones óptimas de Operación que nos permitiran incrementar el Tonelaje en 10 – 20 TMH, lo cual se traducirá en un incremento de la producción mensual de Torta de 5000 a 9500 TMS representa una ganancia aproximada neta de $ 450,000 a $ 855,000, son las siguientes: 5.4.1) 032-089: F(80): 3534 µm 71.3 a 74.3%% Carga Nominal: 82 - 84% % Sólidos Descarga : Velocidad del Molino recomendada: 14.7 -15.1 Rpm 5.4.2) 032-209: F(80): 209 - 318 µm Carga Nominal: 93% - 95 % 71 a 72% % Sólidos Descarga : 5.4.3) Batería de 05 Hydrociclones D-15 (212-893): 18 - 21 Psi Presión : 1.330 Carga Circulante: D(50): 58 µm 61 % Eficiencia Total de Clasificación: 5.5) En la tabla Nº3 de resultados de la Evaluación del Molino 032-089, se puede observar que a Carga Nominales entre 71.3 a 74.3%, la productividad de la Molienda TM-200 M/m3-h y TM-325 M/m3-h es mayor que las otras. Por lo que se recomienda operar el Molino 032-089 con una Carga Nominal en rangos de 71.3 a 74.3% , lo cual permitirá mantener altos regímenes de Carga de Alimentación sin afectar el P80 (manteniendo la fracción +1/2” como máximo en 20 %), lo que conllevara a un control eficiente de los Costos. 5.6) El Consumos Específicos de Energía (Kw/TC), se encuentran sobre el Estándar respecto a los otros Molinos influenciados directamente a que el Molino 032-089 tiene un Motor sobredimensionado, sin embargo puede ser Optimizado, estableciendo objetivos progresivos de reducción de consumo de Energía (Kw/TC) de 3.539 hasta llegar a la Meta de 3 Kwh/TCS, por lo que se requiere que el Molino “Operen a 230 TMH y se minimicen las Fluctuaciones de Carga”. 5.7) Respecto a la onda de los Forros del Molino 032-089 y del 032-209 se considera que se encuentran en buenas condiciones, dado a que se cambiaron los forros del 032-089 el 21 de Diciembre entrando en operación el 04 de Enero, totalizando hasta al 13 de Marzo 1242.8 Hrs de Operación, para el caso del Molino de Bolas 032-209 tenemos 6004.5 Horas de Operación acumuladas al 01 de Marzo. 5.8) En la tabla Nº8 de resultados de la Evaluación del Molino 032-209, se puede observar que a Carga Nominales entre 93 – 95 %, la productividad de la Molienda TM-200 M/m3-h y TM-325 M/m3-h es mayor que las otras. Por lo que se recomienda operar el Molino 032-209 con una Carga Nominal en rangos de en rangos de 93 – 95 %, lo cual permitirá mantener altos regímenes de Carga de alimentación fresca sin afectar la fracciòn -325% de nuestro Concentrado de Torta. 5.9) En la tabla Nº5 muestra los resultados de la Evaluación Metalurgica en la Etapa de Separación Magnética 210-268/269, se puede observar que la recuperación promedio en Peso es 87.5%, valor muy superior al estandar que fluctua en 85%. Ademas tenemos que el 54% de dias de muestreo, la recuperación en peso fue mayor a 90%. Respecto a la Recuperación Metalurgica del Fe y Feo estuvieron en promedio en 91.3% y 91.8% respectivamente, en cuanto a la Recuperación Metalurgica del Feo en Colas estuvo en 0.3%.
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Por lo expuesto con estos indicadores se concluye que la Etapa de Separación Magnética estuvo operando Eficientemente.
5.10) Es necesario mejorar la performance en la Etapa de Clasificación con el Hydrociclón D-26 (212893/892), lo cùal permitira mejorar la Eficiencia de Molienda del 032-089. En necesario instalar un Indicador de Control de Presión en el Hydrociclón D-26, dado a que es un parametro que no estamos controlando en esta Etapa. 5.11) Es necesario que la Supervisión de Operaciones verifique que se pese el porcentaje de Sólidos dos veces en la guardia, dado que aunque tengamos el equipo de flujo masa este puede estar sujetos a errores. 5.12) El manejo de la Información del Circuito de Producción de línea Nº9 requiere ser Optimizado , considerando el grado de Automatización y la Instrumentación , generación reportes por guardia a fin de mejorar el Control y la Supervisión del sistema experto en este Circuito de Producción.
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