Preparación Mecánica de Minerales

Preparación Mecánica de Minerales

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.

























Las operaciones mineras y de proceso involucran varias etapas, cada una con sus propios requerimientos de eficiencia y gestionadas como centros de costos separados, a pesar de su interdependencia. Sin embargo, en algunos casos las condiciones requeridas para optimizar algunas de estas etapas puede ser contraproducente para la optimización de otras y por lo tanto, los óptimos locales no necesariamente conducen al óptimo global de la faena que es el verdadero objetivo. Cada área tiene un presupuesto y un objetivo de producción y su eficiencia es considerada satisfactoria si se está dentro de presupuesto y se alcanza los objetivos de producción, en vez de orientarse a maximizar la rentabilidad global de todo el negocio. La planificación minera y el procesamiento de minerales son usualmente vistas como dos áreas desconectadas. El área minera construye sus modelos económicos considerando la planta como un parámetro constante (tonelaje, recuperación promedio y costo unitario). El área de proceso planifica sus rendimientos asumiendo un plan minero dado (leyes, mineralogía, moliendabilidad, etc.). La alternativa más rentable maximizará el valor presente neto, por medio de un plan minero – metalúrgico que defina producciones y recuperaciones por períodos, cambiando límites de la mina redefiniendo secuencias mineras, con la finalidad de alcanzar leyes, moliendabilidades, mineralogía y costos requeridos respaldando los valores presentes netos comprometidos. comprometidos. La tronadura tiene un gran impacto en el rendimiento del complejo mina – planta, que va mucho más allá de la eficiencia en el carguío y transporte de minerales, ya que incide significativamente en las etapas posteriores de reducción de tamaño (chancado y molienda), tanto en la capacidad de tratamiento como en el rendimiento económico de de dichas operaciones. El primer efecto y más evidente es el de la distribución de tamaños producida y enviada a la planta de procesamiento. El segundo, menos evidente pero igualmente importante, es la generación de fallas y grietas en el mineral que redunda en su debilitamiento y mayor facilidad de fragmentación en las etapas siguientes.

Los procesos de conminución son altamente intensivos en energía e inciden



























resuelto hasta ahora. En la actualidad la combinación: chancado primario – prechancado – molienda SAG – chancado de pebbles – molienda de bolas, no está cien por ciento definida sino que, por el contrario, está en permanente análisis. En la secuencia de fragmentación de minerales, cada etapa tiene sus propios atributos y requerimientos de eficiencia. Sin embargo, en algunos casos optimizar una etapa puede ser contraproducente para otra, por lo que el ideal es encontrar aquellas condiciones para cada etapa que permitirían alcanzar un óptimo global. Este enfoque holístico para el complejo mina – planta en la industria minera, debería conducir a maximizar beneficios ya sea por aumento de la capacidad de tratamiento y/o por la reducción en los costos. El número de etapas, su complejidad e interacciones hacen que cualquier intento por optimizar su operación basada en un análisis en terreno y por intento y error sea muy complejo y caro. Existe significativa evidencia que la tronadura afecta los resultados de las operaciones de chancado y molienda y que permite alcanzar importantes ahorros en dichas operaciones. En la mayoría de los casos se trata de estudios sobre los efectos causados en molienda SAG debidos a variaciones en los parámetros de la tronadura, pero existe también estudios que relacionan a la tronadura con el chancado primario y al chancado primario primario con la molienda SAG. En diversos estudios estudios se ha comparado los consumos y costos asociados a la conminución realizada en las 3 formas usuales: tronadura, chancado y molienda. El escenario global es el siguiente: Tabla n° 1a.- Consumo Consumo de energía por unidad unidad de RT

Considerando estos datos de consumo y costos, en un estudio se incrementa el factor de potencia de los explosivos, reevaluando los consumos y costos parciales y globales: Tabla n° 1b.- Consumo de energía por unidad unidad de RT



























forma significativa por tronaduras más intensas. Sin embargo, hay trabajos que sugieren que el debilitamiento del mineral se aprovecha en la etapa de chancado mientras que hay poco cambio a nivel de la molienda. Un factor de efectividad en la conminución es la liberación de minerales. Un tema no resuelto es si la creación de microfracturas con la tronadura, alrededor o a través de los granos de mineral, podría incrementar la liberación y por ende la recuperación. Uno de los enfoques más desarrollados hasta ahora es el del Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre (JKMRC), de la Universidad de Queensland, Australia. Este enfoque denominado denominado Mine to Mill Mill se basa principalmente principalmente en el uso de simuladores, los que necesitan como parámetros de entrada las características del mineral y de la operación. En general se basa en la zonificación del yacimiento en estudio, la determinación de la granulometría óptima de alimentación a molienda, el tamaño de bolas y el nivel de llenado óptimo de los molinos; buscando optimizar el proceso completo mina – planta. 

Operaciones de Conminución

La civilización industrial requiere emplear una amplia variedad de tecnologías de conminución, desde el chancado grueso de mineral de mina y de rocas de canteras, hasta la molienda ultra fina para la producción de pinturas, productos farmacéuticos, cerámicos y otros materiales materiales avanzados. avanzados. La conminución conminución es una etapa de gran importancia, ya sea para: (a) producir partículas de un cierto tamaño y forma, (b) liberar minerales valiosos de la ganga para facilitar su concentración o (c) incrementar su área superficial disponible para alguna reacción química. El objetivo principal es la liberación de la especie de interés, desde la ganga que la acompaña, al tamaño de partícula más grueso posible. Si tal objetivo se alcanza, se ahorra energía por la disminución de la cantidad de finos producida y además cualquier etapa de separación posterior se torna más económica y fácil de operar. Los procesos de conminución se llevan una gran proporción de los costos de capital y de operación de cualquier faena de procesamiento de minerales. El consumo de energía puede ser del orden del 40 - 60% del total de una planta. -

Diversas estimaciones sitúan al costo operacional de la conminución en torno al 50% del costo de operación total. En cuanto a los costos de capital, el rango 20 - 50% representa bien a la mayoría de las operaciones.



























La reducción de tamaño tiene una importancia vital en Procesamiento de Minerales y por tanto, lo es también en la Mineralurgia por ser parte de él, debido a que una roca mineralizada (mena) para liberar el mineral valioso tiene que ser reducida de tamaño, de modo que pueda ser separado por algún método de concentración. Pero para lograr esta reducción de tamaño se necesita entregar energía al proceso, por lo tanto esta energía específica se convierte en un parámetro controlante de la reducción de tamaño y granulometría final del producto en cada etapa de Conminución. Así por ejemplo, Rose y Sullivan han demostrado que en las etapas de chancado y molienda convencional, la energía mecánica entregada a las partículas de un mineral supera entre 100 y 1000 veces el consumo teórico de energía requerida para crear nuevas superficies, es decir, que la eficiencia de utilización durante la fragmentación de la roca sólo es de alrededor del 1% de la energía mecánica entregada al equipo. Por lo que muchos investigadores investigadores han concluido que gran parte de la energía mecánica suministrada a un proceso de conminución se consume en vencer resistencias indeseables o nocivas de diversos tipos, tales como: 

     

Deformaciones elásticas de las partículas antes de romperse.  Deformaciones plásticas de las partículas, que originan posteriormente la ruptura de las mismas. Fricción entre las partículas. Vencer la inercia de las partes móviles de la máquina. Deformaciones elásticas de la máquina. Producción de ruido, calor y vibraciones de la instalación. Roce entre partículas y elementos móviles de la máquina. Pérdidas de eficiencia en la transmisión de la energía eléctrica y mecánica.

Lo anterior nos indica la importancia de establecer correlaciones apropiadas entre la energía específica (Kw-h/ton) consumida en un proceso de conminución y la correspondiente reducción de tamaño alcanzada en dicho proceso, a objeto de determinar la eficiencia energética de los respectivos equipos, facilitar su apropiada elección y proyectar su correcto dimensionamiento a escala industrial.

Con el término se designa a la reducción de tamaño de rocas grandes (  1m) a fragmentos pequeños (de solo unos cuantos micrones) y según Bond, la conminución se define como el proceso en el cual la energía cinética-mecánica de una máquina es transferida a un mineral produciendo en él fricciones internas y calor que originan su ruptura. En la Fig. 4.1 se muestra esquemáticamente el proceso de conminución. Como podemos ver, una máquina de conminución efectúa la reducción de tamaños a través de compresión lenta, impactos de alta velocidad y a esfuerzos de corte o cizalla.



























fracción de los costos totales (> 60 %) en el procesamiento de minerales, debido al alto consumo de energía.

MÁQUINA DE CONMINUCIÓN

MINERAL FINO

MINERAL GRUESO

ENERGÍA

En esta operación de rotura del mineral, encontramos una relación que muestra la limitación energética, la cual se puede expresar como: Partícula grande + Energía → Partículas más pequeñas + sonido + Calor Si esto fuera cierto, no debería ser correcto restar toda la energía del calor y el sonido producidos de la energía total de un proceso de fragmentación con el objeto de obtener un valor neto de la energía. BeKe (1964) propuso la cifra de 0,6% como la cantidad de energía consumida utilizada en la reducción teórica dimensional. dimensional. Austin (1964) dio un valor de menos del 3% como la proporción de la energía total utilizada con este fin. En consecuencia, es generalmente aceptado que la energía real consumida en la operación de fragmentación es baja en comparación con la energía total consumida. En consecuencia, la conminución de minerales consta de las siguientes etapas, en concordancia con la proposición de R.T.Hukki (1961): ( 1961): 

Explosión o voladura  de  a 1,0 m



Trituración o chancado Primario, de 1,0m a 100 mm. Secundario, de 100 mm a 10 mm. Terciario, de 10mm a 5 mm.

o o

o



Molienda   

Primaria, de 10 ó 5 mm a 1 mm. Secundaria, 1 mm a 100 m Remolienda, de 100 m a 10 m





























La reducción de tamaño después de la fragmentación con explosivos, continua con la trituración la cual se lleva a cabo por compresión de la mena contra superficies rígidas (chancadoras) o por impacto contra superficies, con un recorrido de movimiento rígidamente forzado (chancadoras de impacto),

Fig. 2. Esquematización de la reducción de tamaño de partícula mineral. En consecuencia, esto contrasta con la molienda, la cual cu al se lleva a cabo por abrasión e impacto de la mena mediante el libre movimiento moledor tal como barras, bolas, pebbles y guijarros, constituyendo la etapa final de liberación del mineral, tal como se muestra en la figura 3.





























Por otro lado, debemos entender por a la separación del mineral valioso de la ganga mediante la fragmentación de la mena en una máquina de conminución, pero como la liberación no es del 100% se le expresa por el que es el porcentaje de partículas individuales del mineral valioso en forma libre. Generalmente en la naturaleza los minerales presentan distintos amarres entre los valiosos y los no valiosos y que a su vez pueden están formando diversas fases sólidas, tal como podemos ver en la figura 2, que al triturarse nos van a dar siempre partículas no liberadas, denominadas mixtas o intermedias. La conminución a través de las operaciones de trituración y molienda es empleada para fracturar o romper estos agregados de minerales para de una manera técnicamente óptima se alcance su liberación con la menor cantidad posible de mineral de ganga. La conminución de minerales puede llevarse a cabo en medio húmedo o en seco, dependiendo la decisión de lo siguiente





























o o o o o o o



Abrasión Corrosión Compactación Forma, distribución de tamaños y calidad del producto a obtenerse. Factores económicos. Condiciones climáticas. Disponibilidad de agua.

Factores ambientales y de seguridad tales como:  Ruidos.  Polvos.  Vibración excesiva.

Para establecer los mecanismos de la conminución de minerales, se debe tener en cuenta las siguientes consideraciones: consideraciones: 1. Los minerales poseen estructuras cristalinas y sus energías de unión se deben a los diferentes tipos de enlace que participan en la configuración de sus átomos. Estos enlaces interatómicos son efectivos solo a corta distancia y pueden ser rotos mediante la aplicación de esfuerzos de tensión o compresión. 2. Desintegrar una partícula necesita menos energía que la predicha teóricamente, debido a que todos los minerales presentan fallas o grietas, que pueden ser macroscópicas macroscópicas o microscópicas. microscópicas. 3. Las fallas son sitios en que se concentran los esfuerzos aplicados, que al ser aumentados causan su propagación y con ello la desintegración de la partícula. 4. Cuando la fractura ocurre, la energía almacenada se puede transformar en energía libre superficial, que es la energía potencial de los átomos en estas superficies creadas. Estas superficies frescas son entonces más reactivas y aptas para la acción de los los reactivos de de flotación o lixiviación. De ahí que, los mecanismos que están presentes en un evento de conminución son:





























puede disminuir reduciendo el área de contacto utilizando superficies corrugadas.

Fig. 5. Esquema de la acción de esfuerzos de compresión. 

Es la aplicación de esfuerzos compresivos a alta velocidad, de modo que la partícula absorbe más energía que la necesaria para romperse. El producto, normalmente es muy similar en tamaño.

Fig 6. Esquema de la acción de esfuerzos de impacto. 

El corte o cizalla ocurre como un esfuerzo secundario al aplicar esfuerzos de compresión y de impacto. Produce gran cantidad de finos y generalmente, no es deseable. F





























En consecuencia, la dureza del mineral queda definida por:   

La distribución de esfuerzos. La distribución de fallas y grietas, y El tamaño de la partícula.

Como se ha indicado anteriormente, el mineral valioso se encuentra diseminado y asociado a la ganga y para poder liberarlo o desprenderlo de la ganga, la MENA es sometida progresivamente progresivamente y por etapas a operaciones de conminución de las cuales se obtienen partículas de menor tamaño. De estas últimas se pueden distinguir dos tip os de partículas: a) Partículas libres, son aquellas que están constituidas por una sola fase mineralógica, mineralógica, ya sea mineral valioso o ganga. b) Partículas mixtas, son aquellas que están constituidas por dos o mas fases mineralógicas.

La trituración se debe principalmente a cuatro modos d e fractura (impacto, compresión, atrición y corte) dependiendo del mecanismo de la roca y el tipo de carga. En la trituración por , la fragmentación se produce debido a un golpe instantáneo y seco de un material sólido duro sobre la partícula de roca o mineral, o por golpe de la partícula contra el sólido duro, o finalmente por golpes o choques entre partículas. En la trituración por , las partículas se desmenuzan debido a fuerzas de fricción que se generan entre dos superficies duras o entre partículas. Como resultado se producen partículas bastante pequeñas o también grandes. En la trituración por , la fragmentación se produce debido a una fuerza cortante. En la trituración por , la fragmentación se produce por acción de una fuerza de compresión generada entre dos superficies duras































Fig. 8. Mecanismos de fracturación

La operación de trituración, es la primera etapa mecánica de la conminución. Por lo general se lo realiza en seco y en etapas sucesivas. Industrialmente se utilizan diferentes tipos de máquinas de trituración y suelen clasificarse de acuerdo a la etapa en que se utilizan y el tamaño de material tratado. a)

: Fragmentan trozos grandes hasta un producto de 8”

a 6”. Se tienen dos tip os de maquinas.

- Trituradoras de Mandíbulas - Trituradoras Giratorias. b)

: Fragmentan el producto de la trituración primaria

hasta tamaños de 3” a 2”, entre estas maquinas tenemos.

- Trituradoras Giratorias - Trituradoras Cónicas. c)

: Fragmentan el producto de la trituración secundaria

hast a tamaños de 1/2” o 3/8”, entre estas maquinas tenemos.





























Cuando la energía de deformación en la punta de la grieta es lo suficientemente alta, implica que los enlaces químicos en la punta se rompan y la grieta se propaga produciendo la fractura del material La grieta no necesita de una fuerza sino de producir una tensión en ella de tal forma que produzca la suficiente energía para propagar la grieta. El esfuerzo al que se inicia la fractura es el equivalente para igualar la energía superficial de las dos nuevas superficies generadas por la fractura.

Si analizamos la fractura de partículas a tamaños muy pequeños, veremos que la deformación plástica de la partícula llega a ser un factor, y cuando esta significativa deformación ocurre junto con la fractura, se alcanza lo que se denomina . Este límite significa el tamaño de partícula más pequeño que puede quebrarse y normalmente se se confunde con con el tamaño de partícula del producto más pequeño. Las formas en la cual una partícula se fractura dependen de la naturaleza de ésta y de la forma de aplicar la fuerza. La fuerza en la partícula puede ser una de compresión, causando la fractura de la partícula en tensión. Esta fuerza podría aplicarse ya sea a velocidades rápidas o lentas y la velocidad afecta la naturaleza de la fractura. También puede ser una fuerza de corte, tal como la ejercida por dos partículas frotándose unas a otras. Como puede apreciarse muchos términos se utilizan para describir los mecanismos de fractura. Se distinguen tres tipos de





























3).- : Ocurre cuando la energía aplicada está sobre-excedida de aquella necesaria para fracturar la partícula. El resultado es un gran número de partículas con un amplio rango de tamaños

La fractura por abrasión se produce normalmente por roce de las partículas entre si, o contra el medio de molienda, o contra el revestimiento generando 2 fracciones de tamaño. Una gruesa de tamaño similar al original y otra de tamaño muy fino con respecto al original. Este mecanismo se realiza a una velocidad más o menos





























c) Liberar los minerales valiosos de las gangas, de modo que puedan ser concentrados (flotación)  La R. de T. está en la ruta crítica del proceso productivo y su impacto en el beneficio económico es en general mayor que su impacto en los costos de procesamiento.

De lo anterior, resulta importante establecer relaciones confiables entre la energía específica (Kw-h/ton) consumida en un proceso de conminución y la correspondiente reducción de tamaño alcanzada en dicho proceso, a objeto de determinar la eficiencia energética de los respectivos equipos, facilitar la elección apropiada y proyectar el correcto dimensionamiento dimensionamiento a escala industrial. De ahí que, la teoría de la conminución o pulverización se ocupa fundamentalmente de la relación entre la energía consumida y el tamaño de alimentación dado. Se han expuesto varias teorías, pero en realidad, ninguna es enteramente satisfactoria. Entre ellas tenemos las siguientes:   

Teoría de Rittinger. Teoría de Kick. Teoría de Bond.





























C R =

Constante. 2 = Superficie específica final. 1 = Superficie específica específica inicial. 2 - 1 = Nueva superficie superficie específica producida.

En este caso, como las partículas son de forma irregular, por lo tanto, el área superficial está dada por:

S =

2

s d

y el volumen está está dado por:

V =

3

v d

Por lo tanto: 2   s  1  s d S S     x 3 3     M  sV  s v d  s v  d

Donde: s = Factor de forma superficial. v = Factor de forma volumétrico.

(3)































Esto significa que iguales cantidades de energía producirán iguales cambios geométricos en el tamaño de un sólido. Matemáticamente está dado por:

 V 1   V 2 

E K  K K log

Donde: E K K k V 1 V 2

= = = =

Consumo de de energía específica entregada. entregada. Constante Volumen inicial inicial de la partícula. Volumen final de de la partícula.

Si remplazamos remplazamos n = 1 en la ecuación ecuación (1) se obtiene:

(6)





























tendrá un nivel de energía cero”. Esquemáticamente su representaciones muestra

en la figura 9: Donde: W =

Energía expresada en Kw-h/ton entregada a la máquina que reduce el material de un tamaño de alimento a un tamaño de producto. W t = Nivel de energía de un tamaño determinado, determinado, o energía entregada en Kw-h/ton para para obtener un tamaño de producto producto desde desde un tamaño teóricamente infinito. Wi = Trabajo expresado en Kw-h/ton realizado para reducir un material de un tamaño tamaño infinito a un tamaño de 100 micrones. El índice índice de trabajo establece la resistencia de un material a la ruptura. Wt(100) = Wi































El consumo de energía para la reducción de tamaño depende de la longitud de las nuevas grietas. Como la longitud de la grieta es proporcional a la raíz cuadrada de la nueva superficie producida, la energía específica requerida es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del diámetro de partícula del producto menos la del alimento, tendremos: W t ( P ) 

W t ( F ) 

K d p K d f

al remplazar (10) y (11) en (9) se obtiene:

(10)

(11)





























O

 10

W  1,1W i 

 P 80



10 

 ; (Kw-h/t)

F 80 

Como podemos ver, la Tercera Ley de la Conminución desarrollada por Bond, tiene un carácter netamente empírico y su objetivo fue llegar a establecer una metodología confiable para dimensionar equipos y circuitos de conminución.

Definiendo ahora la razón de reducción del 80%, Rr = R 80 , como la razón entre las aberturas de los tamices por las cuales pasan el 80% del mineral alimentado y producto de la conminución, respectivamente se tendrá:





























tamaños, generalmente trabaja en seco y se realiza en dos o tres etapas que son: chancadora primaria, secundaria y ocasionalmente terciaria. Las chancadoras se diseñan de modo que reduzcan las rocas, de tal manera que todos los fragmentos sean menores que el tamaño establecido, la energía que se gasta en la chancadora es convertida en gran parte, en sonido y calor; por lo que se acepta generalmente, que la eficiencia de chancado es baja; ésta eficiencia puede variar, porque las menas tienen cierta dureza, humedad, contenido de finos, etc. El chancado, se lleva a cabo mediante máquinas que se mueven lentamente en una trayectoria fija y que ejercen presiones inmensas a bajas velocidades, la acción de chancado se aplica sobre la roca por una parte móvil que se acerca y se aleja de una parte fija, el mineral es cogido y presionado entre estas dos partes. Si las deformaciones producidas por las fuerzas aplicadas no exceden el límite elástico del material, entonces no habrá chancado. Por otro lado, si se excede el límite elástico en los puntos donde se aplica la fuerza, se producirán grietas y roturas; las cuales originan que la energía de deformación, fluya hacia la superficie y las grietas se

































Chancado cuaternario

Sin embargo, estas etapas deben ser determinadas por un número entero, el radio o razón de reducción Rr = F80 / P 80 el cual puede variar en diferentes circunstancias de operación, pero normalmente es aproximadamente de 2 a 3 para chancadoras de





























Donde: 

= Densidad del sólido, sólido, en g/cm 3.

Lógicamente, este no es el único método, existen en la literatura otros métodos unos más exactos que otros.





























adecuada de las máquinas, operación correcta en concordancia con las condiciones de chancado y planeamiento apropiado de mantenimiento. Como se decía anteriormente, el número de etapas de chancado está limitada a un número: El el se define como la relación de la abertura de malla teórica, que podría pasar el 80% de la alimentación y del producto de una máquina de





























R 80 = R 1 x R 2 = 6 x 8 = 48 Este valor no alcanza a 120. Ahora, si tomamos:





























F 80 = 19,05 mm (3/4”) P 80 = 3,175 mm (1/8”) R 80 = 6













































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































Estos equipos aparecen en los EE.UU (1879), y se comercializan a partir de 1881 con el nombre de trituradores giratorios Gates (Gates Iron Works). En Europa aparecen a partir de 1920

Fig. 3.17: Esquema de funcionamiento de un triturador giratorio.

En estos equipos los materiales a triturar se reducen por medio de esfuerzos de compresión entre dos paredes trococónicas. Una de las cuales es fija y cóncava (ver figura 3.17) y la otra forma un tronco de cono animado con movimiento excéntrico. Este movimiento va a hacer que el cono se aleje y se acerque a la pared cóncava de manera alternativa. Cuando el cono móvil se acerca al cóncavo fijo se produce la fragmentación del material, y cuando se aleja el cono móvil, el material reducido desciende por gravedad a otro nivel para prepararse a ser nuevamente triturado. Observando el movimiento del cono móvil en el interior de un triturador giratorio, se puede decir que éste trabaja en “continuo” sobre la mitad del volumen de su cámara

de trituración. Se debe tener en cuenta que el cono móvil, móvil, en carga, tiene a su vez un un movimiento sobre su eje; inverso al movimiento excéntrico, como resultado de su eje pendular que le permite girar libremente en su soporte.



























Corte Esquemático de una giratoria primaria.

Fig. 3.18: Corte esquemático de una trituradora giratoria p rimaria La figura 3.18 muestra un corte esquemático de este tipo de máquinas. Como ya hemos mencionado anteriormente, los trituradores giratorios primarios están constituidos básicamente por una parte fija y otra móvil. La parte fija se denomina bastidor o carcasa y esta formada por varias piezas ensambladas de acero fundido resistentes al impacto. Bastidor superior o Cuba (E), forma el espacio donde se producen los fenómenos de fragmentación (C). La superficie interior de la cuba se encuentra revestida por placas antidesgaste denominadas cóncavos (1), fabricadas de acero al manganeso. En la parte superior de la cuba, tenemos el anillo que forma la boca de alimentación y en el que



























cojinetes situados en la tuerca de suspensión que es la que soporta el peso de la nuez y permitirá realizar el reglaje de la máquina. Otros equipos giratorios han desplazado el soporte superior del eje principal a la parte inferior. Obligando a descansar el eje en el pistón de un gato hidráulico (K) y que permite el reglaje del equipo (ver figura figura 3.19). La nuez también está forrada de placas antidesgaste antidesgaste de acero al manganeso (2). En el bastidor inferior (B), se encuentran los mecanismos de accionamiento formados por el eje piñón (G) que transmite el giro, que le proporciona la polea, a la corona dentada (H) por medio del piñón (K). Dando lugar a movimiento giratorio de la excéntrica (5).

Fig. 3.19: Regulación Regulación por sistema hidráulico hidráulico (Cortesía de Svedala). Svedala).



























Fig. 3.20: Eje Principal o Nuez (Cortesía de Svedala). En la figura 3.21 se puede apreciar la disposición paralela de las patas de araña a la descarga del material. Se debe evitar la descarga directa del material sobre el crucero de la giratoria o sobre el conjunto del eje principal. Para ello se creará en la tolva de alimentación un lecho de roca. La relación de reducción de los trituradores giratorios primarios es de 6:1, dando un producto de 150 mm de tamaño.

Fig. 3.21: Alimentación de una giratoria Encontramos en el mercado equipos giratorios para diferentes producciones. Alcanzando algunos equipos los 7 metros de diámetro (boca de alimentación) y un peso total de 800 ton.



























Las giratorias terciarias, recibirán el producto de una etapa secundaria (p.e.: giratorias secundarias). Estas máquinas tienen un diseño mecánico similar a las trituradoras primarias (disponen (disponen de crucero y punto de apoyo fijo superior). Las diferencias que existen con los trituradores primarios son básicamente las siguientes: Boca de alimentación menor. Diseño de la cámara de trituración más tendida. Mayor carrera de la excéntrica. Elevada velocidad velocidad de giro del cono móvil móvil (250 rev/min). Son equipos más ligeros que las máquinas primarias, pues reciben un material ya fragmentado por la etapa anterior. Poseen una abertura de admisión importante (400 a 800 mm.), para poder absorber lo grandes fragmentos que provienen de la etapa anterior y que pueden llegar a alcanzar un tamaño de 300x450x750 mm. La boca de admisión suele ser de 2 a 2.5 veces el reglaje de la máquina anterior. El tamaño de los productos varía entre 150 mm y 40 mm, lo que obliga a resolver satisfactoriamente satisfactoriamente problemas de entrada de intriturables. El ángulo del cono o nuez en su vértice será igual o inferior a 75º, característica que cumplen también los giratorios primarios, pero con con un ángulo más más pronunciado. pronunciado. El eje principal o cono móvil puede estar suspendido o apoyado en la parte inferior y sujetada la cabeza del eje a la parte superior del crucero. En el primer tipo el reglaje se efectuará desde la cabeza y en el segundo se efectuará desde el pie por medio de un sistema hidráulico como se vio en los giratorios primarios. La capacidad de estas máquinas se verá afectada con materiales húmedos y alto contenido de finos. Se utilizan como secundarios en canteras, y pueden trabajar como primarios en graveras, donde no interesa obtener gran cantidad de finos





























Principales partes del triturador Hydrocone (fig. 3.22): 3. 22): 1. Crucero y articulación superior del eje principal. 2. Cámara de trituración. 3. Placas de trituración tr ituración (revestimientos de desgaste). 4. Acumulador de aceite contra los intriturables. 5. Agujeros de inspección en la parte inferior del bastidor. 6. Protecciones de los brazos inferiores de aleación. 7. Anillo de sellado contra el polvo (autolubricante). 8. Engranaje cónico. 9. Casquillo excéntrico. Los Hidrocone Hidrocone son máquinas máquinas de suspensión suspensión hidráulica. hidráulica. Estas máquinas permiten permiten diferentes diseños de cámara, cambiando únicamente los revestimientos de trituración (cámara extra fina, cámara fina, cámara media y cámara gruesa).





























11. Cilindro hidráulico 12. Medidor de la posición del eje principal. 13. Conexión con el sistema hidráulico (bomba y depósito).





























Fig. 3.25: Tipos de cámara de trituración, en función del tamaño de la alimentación y del producto.





























Los equipos giratorios vistos anteriormente ofrecen un crucero superior (punto de apoyo superior del eje principal), dividiendo la boca de entrada en dos zonas, lo que obstaculiza la entrada de material al giratorio. A partir de 1926 aparece el triturador de cono Symons sin apoyo superior del eje. El cual marcó el inicio de una familia de trituradores conocidos como trituradores de cono y que están ampliamente difundidos. Existen diversos tipos de conos que se adaptan a etapas secundarias, terciarias y de gravillado. gravillado. Estos conos no descansan en ningún ningún apoyo superior sino en unos cojinetes cojinetes semi-esféricos a través del cuerpo tronco-cónico móvil. El ensanchamiento del tazón va a permitir un ángulo del cono más abierto (90º- 125º) proporcionando una mayor capacidad de trituración frente a un giratorio de dimensiones similares similares (ver figura 3.27). La relación de reducción de los conos es de 8:1, alcanzándose en algunos equipos la relación de 10:1. Los conos secundarios proporcionan tamaños de producto comprendidos entre 150 mm y 40 mm. Los conos terciarios dan granulometrías comprendidas entre 40 mm y 10 mm, se les conoce con el nombre de gravilladores. Para productos finos o ultra-finos, tenemos los conos que proporcionan tamaños de producto comprendidos comprendidos entre 20 mm y 5 mm.





























El triturador de cono Symons es el más extendido y se fabrica bajo dos modelos: El Estándar, para trituración secundaria normal, y el de Cabeza Corta, para trituración terciaria o fina. Se diferencian en la forma de las cámaras de trituración (ver figura 3.29). Una característica fundamental de los trituradores de cono es la sección paralela entre los revestimientos de trituración a la salida de la descarga, asegurándonos un mayor control sobre el tamaño del producto obtenido.

Fig. 3.28: Triturador de cono Symons. Tipo Estándar































Fig. 3.29: Revestimientos de un cono Symons Los revestimientos de la cámara de trituración están fabricados con acero al manganeso, proporcionándoles una alta resistencia al desgaste y una alta tenacidad.





























Fig. 3.31: Triturador de cono HP SX derivado del cono Symons Actualmente son muchos los fabricantes que han diseñado variaciones sobre los conos. Podemos mencionar los más conocidos: El Gyrasphere de Telsmith. El Calibrator de KHD. El Dybcone de Babbitless. El Rollercone de Cedarapids. El Gyradisc de Nordberg. -

























































Tabla 3.7: Diferencias entre una giratoria y un triturador tr iturador de cono





























Para no tener problemas con la entrada de fragmentos grandes a la giratoria, se debe cumplir que: D máx . = 0.8· A La longitud de la boca de entrada (B) (B ) y la boca de admisión están relacionados relacionados por la siguiente expresión: B = 2.7 x A































Como ya vimos en trituradoras de mandíbulas. (para trituradoras primarias giratorias) Fig. 3.34: Ábaco de características de un triturador giratorio primario





























La capacidad de una giratoria se puede obtener a través de las siguientes expresiones matemáticas:

=

x

·

-

π

x

Donde: T = Capacidad de la máquina p = Longitud periférica de la boca de admisión (pulgadas). r = reglaje de la máquina (pulgadas). l = longitud de la boca de admisión (magnitud B de la figura anterior). La granulometría del producto obtenido por una giratoria primaria(1) la podemos obtener de la curva siguiente:





























Donde: P a = Potencia absorbida (kW). Q = Capacidad de la trituradora (t/h).

La potencia del motor o potencia útil: P m = 1.6·P a La potencia del motor o potencia útil: P m = 1.3·P a Con el dato de la potencia útil se entrará en las tablas de los fabricantes, para comprobar que el motor del modelo seleccionado posee como mínimo este valor Comparación entre la Giratoria Primaria y el Triturador de Mandíbulas (tipo Blake).

























































Los diferentes equipos que vamos a describir en este apartado se caracterizan por fragmentar el material entre dos cilindros, exceptuando el equipo de cilindro único y mandíbula y el equipo de cilindro dentado y transportador de racletas; incluidos por sus analogías técnicas. Los cilindros estarán enfrentados a lo largo de su generatriz, normalmente en posición horizontal, girando en sentidos opuestos sobre sus propios ejes y separados una cierta distancia que puede llegar a ser casi cero. El material a triturar será arrastrado entre los dos cilindros y reducido a un tamaño que corresponde a la separación entre los dos cilindros. cilindros. El movimiento movimiento de los los cilindros lo provocan dos motores eléctricos independientes (uno para cada cilindro), que harán girar a los cilindros con igual velocidad o diferente velocidad.































-

-

-

Una camisa de acero al manganeso sobre la cual van los dientes, bien fundidos o bien colocados por sistemas de fijación. Un conjunto de segmentos en forma de placa dentadas fijadas alrededor de una alma cilíndrica y poligonal (fig. 3.34). Un conjunto de cilindros dentados colocados directamente alrededor del eje





















































































Para el dimensionado de una trituradora de cilindros dentados los parámetros que hay que estudiar son los siguientes: 1. D máx . y Diámetro de los Cilindros. 2. Capacidad y Reglaje.



















































































































































































































































































































































































Preparación Mecánica de Minerales

Recommend Documents