INTRODUCCION
Los métodos de reducción de tamaños pueden agruparse de varias maneras, pero como la reducción ocurre en etapas, el tamaño de las partículas aporta el método primario de agrupamiento. Si el cuerpo de mineral es de carácter masivo, el minado o extracción es en realidad la primera etapa de reducción de tamaño, y generalmente se realiza con explosivos, aunque pueden usarse medios mecánicos en los minerales más blandos. El término chancado se aplica a las reducciones subsecuentes de tamaño hasta alrededor de 25 (mm), considerándose las reducciones a tamaño más finos como molienda. Tanto el chancado como la molienda pueden subdividirse aún más en etapas primaria, secundaria, terciaria, y a veces hasta cuaternaria. Como estas etapas se relacionan con la maquinaria que se emplea, los límites de las divisiones no son rígidos, y en cualquier operación dada pueden no requerirse todos. Tipos de Chancadoras. Chancador Primario: Fractura la mena de alimentación proveniente de la mina, desde 60” hasta bajo 8” a 6” de producto. Chancador Secundario: Toma el producto del chancador primario y lo reduce, en una pasada hasta 3” o 2” de producto. Chancador Terciario: Toma el producto del chancador secundario o chancadores intermedios reduciendo el material bajo 1/2” o 3/8”.
Maquinarias. Chancadoras giratorias. (árbol) con un elemento de molienda cónico llamado cabeza, recubierto por una capa de material de alta dureza llamado manto. La cabeza se mueve en forma de elipse debido al efecto de movimiento excéntrico que le entrega el motor. El movimiento máximo de la cabeza ocurre en la descarga evitando los problemas de hinchamiento del material. Debido a que chanca durante el ciclo completo, tiene más capacidad que un chancador de mandíbulas del mismo tamaño (boca), por lo que se le prefiere en plantas que tratan altos flujos de material. Operan normalmente en circuito abierto, aunque si el material de alimentación tiene mucho fino, éste debe ser preclasificado. El tamaño de los Chancadores Giratorios se especifica por la boca (ancho de la abertura de admisión) y el diámetro del manto. El casco exterior es de acero fundido, mientras que la cámara de chancado está protegida con revestimientos o “cóncavos” de acero al manganeso. La cabeza está protegida por un manto de acero al manganeso la que a su vez está
recubierta por alguna resina epóxica, poliuretano, goma o algún otro recubrimiento. Chancadoras de mandíbula Los chancadores de mandíbulas son equipos dotados de 2 placas o mandíbulas, en los que una de ellas es móvil y presiona fuerte y rápidamente a la otra, fracturando el material que se encuentra entre ambas. Según el tipo de movimiento de la placa móvil, estos chancadores se clasifican en los siguientes tipos: a) Blake b) Dodge c) Universal Los chancadores tipo Blake pueden clasificarse en Palanca Simple y Palanca Doble. El chancador de mandíbulas se especifica por el área de entrada, es decir, la distancia entre las mandíbulas en la alimentación (Feed) que se denomina “Boca” y el ancho de las placas (largo de la abertura de admisión). Por ejemplo un chancador de mandíbulas de 30”x48” tendrá una boca de 30” y un ancho de las placas de 48”.
Chancadoras secundarias y terciarias.
Chancadora de cono. Es una chancadora giratoria modificada. La principal diferencia es el diseño aplanado de la cámara de chancado con el fin de lograr una alta capacidad y una alta razón de reducción del material. El objetivo es retener el material por más tiempo en la cámara y así lograr una mayor reducción del material. El eje vertical de esta chancadora es más corto y no está suspendido como en la giratoria sino que es soportado en un soporte universal bajo la cabeza giratoria o cono. Como no se requiere una boca tan grande, el casco chancador se abre hacia abajo lo cual permite el hinchamiento del mineral a medida que se reduce el tamaño, proporcionando un área seccional creciente hacia el extremo de descarga, por lo que la chancadora de cono es un excelente chancador libre. La inclinación hacia fuera del casco permite tener un ángulo de cabeza mucho mayor que en la giratoria, reteniendo al mismo ángulo entre el material chancado. Esto permite a esta chancadora una alta
capacidad puesto que la capacidad de una chancadora giratoria es proporcional al diámetro de la cabeza. La amplitud de movimiento de una chancadora de cono puede ser hasta 5 veces que el de una chancadora primaria, que debe soportar mayores esfuerzos de trabajo. Además, operan a una mucha mayor velocidad. El material que pasa por la chancadora está sometido a una serie de golpes tipo martillo en vez de una compresión lenta como ocurre en el caso de la giratoria, cuya cabeza se mueve lentamente. La alta velocidad permite a las partículas fluir libremente a través de la chancadora y el recorrido amplio de la cabeza crea una gran abertura entre ella y el casco cuando está en posición totalmente abierta. Esto permite que los finos sean descargados rápidamente. Logran una razón de reducción de entre 3/1 a 7/1. La chancadora de cono se produce en dos versiones: a) Cono Standard b) Cono de cabeza corta. El tipo (a) se usa para chancado secundario y el tipo (b) se usa para chancado terciario. Ambos tipos difieren principalmente en la forma de la cámara de chancado. La chancadora de cono standard tiene un revestimiento escalonado lo que permite una alimentación más gruesa que la cabeza corta. El tamaño del material de alimentación depende del diámetro del cono. La chancadora tipo (b) tiene un ángulo de cabeza más agudo que la standard, lo que ayuda a prevenir atoramientos debido al material más fino que trata. También tiene una abertura de alimentación más pequeña, una sección paralela mayor en la sección de descarga y entrega un producto menor. La razón de reducción que entrega varía entre 4/1 a 6/1. El tamaño máximo de la boca es de 10” y entrega un producto que varía entre 1/8” y 1”. Las chancadoras tipo (a) trabajan normalmente en circuito abierto, pero a veces es recomendable harnear el material antes de pasar por el chancador para eliminar la parte de la alimentación que ya cumple con las exigencias de tamaño de producto. Esto se recomienda, en general, cuando la alimentación contiene más del 25% del material menor que la abertura de salida del chancador. Por otro lado, las chancadoras tipo (b) trabajan en circuito cerrado (normalmente), evaluándose una disposición directa o inversa según las
características particulares del circuito.
Correa Transportadora.
Una correa o cinta transportadora es una estructura de goma o tejido en forma de correa cerrada en anillo, con una unión vulcanizada o con empalme metálico, utilizada para el transporte de materiales. Las correas transportadoras son los aparatos más utilizados para el transporte de objetos solidos
Harnero. Harneo. Se llama harneo al proceso mecánico de separación de partículas basándose en su tamaño, a través de su aceptación o rechazo por una superficie, normalmente una malla. Los harneros son equipos que utilizan la superficie de una malla para clasificar materiales de acuerdo al tamaño de sus partículas. Las aberturas en las superficies de las mallas tienen distintos tamaños y distintas geometrías, dependiendo de la aplicación para la cual serán utilizadas. • Desbaste o scalping: consiste en retirar una porción del material grueso con que es alimentado el harnero, de modo de reducir la cantidad de partículas que llegan a la malla de clasificación final o malla de corte. Normalmente el término desbaste se utiliza cuando el peso del material a retirar es mayor que el 5 % del peso total. • Despolvado o dedusting: consiste en retirar el material fino o el polvo que se encuentra en un producto grueso, considerándose como producto fino el material que no se desea incluir en el producto final. • Clasificación o sizing: clasificación del material para obtener un producto dentro de un rango granulométrico específico. Existen tres tipos de clasificaciones: - Clasificación gruesa: el producto es clasificado con malla de 4 o menos aberturas por pulgada lineal. - Clasificación fina: el producto es clasificado con malla de más de 4 y
menos de 48 aberturas por pulgada lineal. - Clasificación ultra-fina: el producto es clasificado con malla de más de 48 aberturas por pulgada lineal. Tipos de harneros
• Harneros Estáticos. Los Harneros Estáticos se utilizan principalmente para separar material mayor a 150 mm o cuando no se necesita realizar una clasificación muy certera. El más usado es el que se conoce como grizzly, que consiste en perfiles de acero espaciados -150 mm o más- e inclinados a más de 25º. Normalmente, el material se desliza por un chute que alimenta al grizzly. Al pasar sobre las barras de éste, las partículas inferiores a la abertura entre las barras pasan, mientras que las mayores se deslizan sobre los perfiles y llegan a una zona de almacenamiento o directamente al chancador. • Harnero Vibratorios Los Harneros Vibratorios se caracterizan por tener un sistema de accionamiento que cumple dos objetivos: 1) estratificar el material que llega a la malla, acercando las partículas finas a la superficie de ésta, y 2) transportar el material sobre la superficie de la malla para llevar hacia el punto de descarga a aquellas partículas que fueron rechazadas. Para desplazar el material sobre la superficie de las mallas y permitir que éste pase a través de las aberturas, los generadores de movimiento de los harneros vibratorios pueden producir un movimiento elíptico o un movimiento puramente lineal. En ambos casos, el material es desplazado en línea recta y nunca hacia los lados; por lo cual estos deben ser alimentados siempre a todo el ancho de la plancha de impacto ubicada antes de la malla. La mayoría de los harneros vibratorios el movimiento es generado un sistema con contrapesos o ejes excéntricos accionados por un motor eléctrico, ya sea con acople directo o con un sistema de transmisión de potencia que utiliza correas en V.
Etapas en el proceso de clasificación.
• La primera ocurre en el primer tercio del harnero y a ésta se le llama Clasificación por Saturación, pues la superficie de la malla se satura con partículas pequeñas, todas tratando de pasar por las aberturas en el mismo instante.
• La segunda etapa es conocida como Clasificación por Repetición, pues al desplazarse por la superficie de la malla, las partículas tratan una y otra vez de pasar por las aberturas, repitiéndose este proceso de prueba y error hasta que pasan o son descargadas al final de la malla.
En la etapa de harneo por repetición el objetivo es brindar a las partículas más oportunidades de pasar por las aberturas, siendo ésta la etapa final de clasificación. En ella, el mayor problema es la velocidad que toman las partículas debido al ángulo de operación del harnero, lo cual reduce el tiempo de exposición a las aberturas y las probabilidades de pasar a través de éstas. En esta etapa pueden surgir 4 problemas, todos los cuales afectan la eficiencia de clasificación:
a) Cegamiento de las mallas o screen blinding: Se produce cuando partículas casi del tamaño de las aberturas se traban en éstas y bloquean el paso de otras partículas; es decir taponan las mallas. El cegamiento de las mallas se puede prevenir usando mallas tipo REV. Esta malla ha dado excelente resultados en la eliminación del problema de cegamiento y además con ella se logra una excelente eficiencia de clasificación debido a su gran área útil.
b) Partículas casi del tamaño de las aberturas tratan de pasar a través de éstas con dificultad y complican el paso de partículas finas.
c) Varias partículas finas o pequeñas llegan en el mismo instante a una abertura, dificultándose el paso de éstas a través de la abertura. El resultado es que ninguna partícula pasa, a pesar de tener un tamaño menor que la abertura
d) Partículas finas con un alto contenido de humedad tienden a adherirse a las pare desde las aberturas y, eventualmente, tapan completamente la
abertura.
Un Proceso de Harnero Eficiente.
Para ajustar los parámetros operacionales a las características físicas del mineral, el operador debe tener presente lo siguiente:
a) Si el tamaño de la partícula no excede el 50% del tamaño de la abertura, hay un nivel alto de probabilidad de que ésta pase por las aberturas. b) Si la partícula es casi del tamaño de la abertura de la malla, es muy probable que ésta no pase a través de la abertura
c) Las mallas con geometría cuadriculada sólo clasifican en dos dimensiones; sin embargo, las partículas tienen tres dimensiones. Esto dificulta el proceso de clasificación, haciendo que algunas partículas inferiores al tamaño de la abertura en una de sus tres dimensiones, sean rechazadas por la malla. Para que una partícula pase por las aberturas de una malla con abertura cuadrada, por lo menos dos de sus dimensiones deben ser inferiores al tamaño de la abertura. d) El proceso de harneo no clasifica una partícula a la vez sino un conjunto de partículas; éstas compiten entre sí para encontrar las aberturas y pasar a través de ellas. e) Al desplazarse sobre la malla, las partículas toman velocidad, lo que dificulta su paso a través de las aberturas, para lo cual necesitan un tiempo. Mientras mayor sea el tiempo de exposición de las partículas en las aberturas, mayor es la probabilidad que tienen de pasar a través de ellas. f) Cualquier material recibido por el harnero lo hace desde un plano vertical y cambia de dirección en la superficie de la malla, a un plano más horizontal. Como consecuencia de ello las partículas ofrecen a las aberturas de la malla su dimensión mayor, reduciendo sus probabilidades de pasar por las aberturas
