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CAPITULO III
CONMINUCION DE MINERALES
Acarreo y Transporte
CONMINUCIÓN DE MINERALES
• Termino utilizado para indicar la reducción de tamaño de un material.
• Se aplica sin importar el mecanismo de fractura involucrado.
• Los mecanismos puede ser: compresión lenta, impactos de alta velocidad, abrasión y esfuerzos de corte o cizalla.
• Los minerales salen de la mina con tamaños muy diversos y la mayor parte con una medida mucho a la deseada para el procesamiento.
• Por ello es necesario su reducción de tamaño.
• Además de la reducción de tamaño, se trata de conseguir partículas con una forma determinada.
• No es un proceso mecánico solamente.• Es un proceso cinético con efectos moleculares
ordinarios y químicos que tienen gran influencia.• Comprende dos clases de operaciones:
– Trituración o chancado.– Molienda
• Cada una de ellas comprende varias etapas.• Representa el mayor porcentaje en los costos de
procesamiento del mineral.
CONMINUCIÓN DE MINERALES
CONMINUCIÓN DE MINERALES
ENERGÍA PARA LA REDUCCIÓN
• Aplicar energía ocasiona los siguientes cambios:– El esfuerzo distorciona las partículas del mineral; la energía
aplicada se almacena en el sólido.– A mayor fuerza, la carga energética crece hasta su límite
elástico; se produce la fractura y se crea nuevas superficies.– La energía en exceso almacenada en el sólido se libera en
forma de calor.
• La cantidad de energía usada para formar nuevas superficies es una pequeña proporción de la energía total almacenada en las partículas.
• Dicha energía se considera inferior al 2%.
• Rittinger formuló la primera teoría en el año 1876.• Considera la energía necesaria para producir la
ruptura de sólidos ideales, cuando alcanzan su deformación crítica o límite de ruptura.
• La energía para la reducción es proporcional a la nueva superficie creada (D2).
• Su aplicación es bastante exacta en la trituración de partículas intermedias.
• Pero hay discrepancia con los resultados reales para tamaños finos.
LEY DE RITTINGER
LEY DE KICK
• Kick estableció la segunda ley en el año 1885.• La energía para producir cambios análogos en el tamaño
de cuerpos geométricamente similares, es proporcional al volumen de los cuerpos (D3).
• Así igual monto de energía produce igual cambio geométrico en el tamaño del sólido.
• Asume que la energía usada en la fractura de un sólido ideal, es sólo la necesaria para deformar el sólido hasta su límite de ruptura, despreciando la energía adicional para producir la misma.
• Su aplicación se confirma para trituración gruesa.
LEY DE BOND• Bond publica la tercera ley en 1951 y es la que mejor se
adapta a la realidad.• La energía necesaria es proporcional a la nueva longitud de
fisura creada:
• Donde:– W: Consumo energético en kWh/ TC mineral tratado.
– d80: Tamaño 80% pasante producto (mm).
– D80: Tamaño 80% pasante alimentación (mm).
– Wi: Work índex (Índice de Trabajo o Índice de Bond).
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INDICE DE TRABAJO DE MINERALES
MATERIAL WikW-h/TC
MATERIAL WikW-h/TC
Vidrio 3.39 Mineral de cobre 14.44
Baritina 6.86 Clinker de cemento 14.84
Arcill 7.81 Granito 15.83
Galena 10.68 Mineral de oro 16.31
Roca fosfatada 11.14 Taconita 16.36
Carbón mineral 12.51 Mineral de hierro 16.98
Mineral de plomo 12.54 Lutita 19.91
Caliza 12.77 Basalto 22.45
Feldespato 12.84 Esmeril 64.00
Cuarzo 14.05 Mica 148.00
LEYES ENERGÉTICAS
• Las leyes constituyen solo una aproximación, a pesar del progreso logrado en los últimos años.
• La resistencia a la fragmentación del mineral tiene una gran influencia en la cantidad de energía consumida.
• Esta resistencia es un componente complejo que depende de las distintas propiedades mecánicas del mineral como:– Dureza– Tenacidad– Resistencia a la compresión y abrasividad.
TRITURACIÓN DE MINERALES
Tamizado
Chancado Secundario
Chancado Terciario
Tamizado
Tamizado
Mineral de Mina
Mineral Triturado
Chancado Primario
Mineral rechazado por el tamiz
Tamaño mayor a la abertura
Mineral rechazado por el tamiz
Tamaño mayor a la abertura
Mineral que pasa el tamiz de barras
paralelasTamaño menor a la abertura del grizzly
ETAPAS DE LA REDUCCIÓN DE TAMAÑO
Etapa Sub-etapa
Tamaño Consumoenergía (KWh/TC)
Alimentación Producto
Primario 48 pulg. 16 pulg. 0,3 – 0,4
Chancado Secundario 16 pulg. 4.5 pulg. 0,3 - 2
Terciario 4.5 pulg. 1 pulg. 0,4 – 3
Primaria 1 pulg. 3600 μm 3 – 6
Molienda Secundaria 3600 μm 300 μm 4 – 10
Terciaria 300 μm 20 μm 10 - 30
ETAPAS DE LA TRITURACIÓN DE MINERALES
TRITURACION PRIMARIA
• Primera etapa de reducción de tamaño.• Fragmenta el mineral extraído de la mina.• El tamaño inicial del mineral depende del tipo de
minado, transporte y escala de la explotación.• Las triturados o chancadoras producen altas
compresiones a baja velocidad.• Los factores más importantes para seleccionar la
trituradora primaria son:– Tamaño de la alimentación.– La capacidad de procesamiento (TM/h).
• Operan en circuito abierto.
Alimentación a la Chancadora Primaria
Alimentación a la Chancadora Primaria
TRITURACION PRIMARIA
CHANCADORA DE MANDÍBULAS
• También llamada trituradora de quijadas.• Formada por dos mandíbulas dispuestas una
enfrente de la otra en forma de V.• Una mandíbula es fija y la otra es móvil.• Revestidas de acero al manganeso.• La móvil se acciona por un movimiento de
oscilación generado por medio de una biela excéntrica y placas de articulación.
• El acercamiento de la mandíbula móvil a la fija comprime el mineral entre ellas, fragmentándolo.
• El alejamiento de la mandíbula móvil permite que el mineral descienda por la cámara de trituración.
• Existen dos tipos: Dodge y Blake (universal).
Chancadora de Mandíbulas Dodge
Chancadora de Mandíbulas Blake
Minerales Sulfurados de Cobre
OPERACIONES DE REDUCCION DE TAMAÑO
• Los minerales salen de la mina con tamaños muy diferentes.
• Algunos de ellos con una medida mucho mayor a la deseada para el procesamiento.
• Por ello es necesario su reducción de tamaño.• Para solucionar este problema se utilizan las
operaciones de trituración y molienda. • En ellas se dan los fenómenos de reducción de
tamaño y en muchos casos también se le da una cierta forma a la roca.
OPERACIONES DE REDUCCION DE TAMAÑO
• La reducción de tamaño comprende dos clases de operaciones:– Trituración o chancado– Molienda.
• En general cada una se realiza en varios etapas.• Entre ellas se instalan procesos de clasificación. • La conminución no es solo un proceso mecánico.• También es un proceso cinético cuyos efectos
moleculares ordinarios y químicos influyen de forma importante.
CONMINUCION DE MINERALES
• Es la reducción de tamaño del mineral mediante cualquier mecanismo de fractura.
• Existe una variedad de mecanismos de fractura para realizar la fragmentación del mineral: – Compresión lenta.– Impactos de alta velocidad.– Esfuerzos de corte o cizalla.– Abrasión
• Requiere inversión alta.• Representa el mayor porcentaje en los costos de
procesamiento del mineral.
CONMINUCION DE MINERALES
Principales objetivos de la reducción de tamaño:• Producir un mineral con características de
tamaño deseables para su posterior manejo, procesamiento y almacenamiento.
• Lograr la liberación de las especies comerciales desde una matriz formada por minerales de interés económico y ganga.
• Promover reacciones químicas rápidas a través de la exposición de una gran área superficial.
• Satisfacer requerimientos de mercado.
LEYES ENERGÉTICAS DE REDUCCION • La cantidad de energía teórica necesaria para la
reducción de fragmentos de roca es uno de los aspectos más importantes en la reducción.
• Las partículas del mineral alimentado, primero son distorsionadas por el esfuerzo y la energía aplicada es almacenada en el sólido.
• Al aplicar más fuerza, las partículas aumentan su carga de energía hasta su limite elástico, así se produce la fractura y se crea nuevas superficies.
• Formadas las nuevas superficies, la energía en exceso almacenada en el sólido se libera en forma de calor.
LEYES ENERGÉTICAS DE REDUCCION • El monto de energía usada para la formación de
nuevas superficies es una pequeña proporción de la energía total almacenada en las partículas.
• Dicha energía se considera inferior al 2%, por ello las nuevas superficies se usan como medida de la energía en los procesos de conminución.
• Rittinger formuló la primera teoría en el año l 876.• La energía necesaria para la reducción de tamaño
es proporcional a la nueva superficie creada. • Su aplicación es bastante exacta en la trituración
media, pero hay discrepancia con los resultados reales para tamaños finos.
LEYES ENERGÉTICAS DE REDUCCION
• Kick en 1885 brinda su teoría: la energía necesaria para la reducción de tamaño es proporcional a la reducción de volumen de las partículas.
• Su aplicación se confirma para trituración gruesa.• En 1951 Bond publica la Tercera Teoría que es un
ensayo matemático intermedio que no relaciona la energía a D2 (Rittinger) ni a D3 (Kick) sino a D2.5.
• Esta teoría parece acercarse más a la realidad que la de sus antecesores, sin embargo no se aplica a todos los materiales homogéneos.
• Las leyes constituyen solo una aproximación.
LEYES ENERGÉTICAS DE REDUCCION
• Es la teoría que mejor se adapta a la realidad. • La energía necesaria para la reducción de tamaño
es proporcional a la nueva longitud de fisura creada. Su fórmula es la siguiente:
• Donde:– W: Consumo energético en kWh/ TC mineral tratado.– d80: Tamaño 80% pasante producto (mm).– D80: Tamaño 80% pasante alimentación (mm).
– Wi: Work índex (Índice de Trabajo o Índice de Bond).
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ÍNDICE DE MOLTURABILIDAD DE MATERIALES
Baritina......................4.73 Yeso..........................6.73 Fluorita......................8.91 Pirita....................... ..8.93 Cuarzita.....................9.58 Magnesita..................9.97 Mineral plomo-zinc...10.57 Feldespato…............10.80 Dolomía……………..11.27 Mineral de Zinc…… 11.56
Vidrio.........................12.31 Caliza........................12.54 Mineral de cobre.......12.73 Hematites.................12.93 Cuarzo......................13.57 Mineral de oro...........14.93 Granito......................15.05 Grafito.......................43.56 Esmeril......................56.70Basalto........................17.10
LEYES ENERGÉTICAS DE REDUCCIÓN
• A pesar de los grandes progresos efectuados en los últimos 30 años, la utilización práctica de todos estos estudios teóricos sigue siendo, desde un punto de vista absoluto, muy casual.
• La resistencia a la fragmentación de una materia tiene una gran influencia en la cantidad de energía consumida.
• Esta resistencia es un componente más o menos complejo de las distintas propiedades mecánicas de los materiales: dureza, tenacidad, resistencia a la compresión y abrasividad.
Etapas de la Trituración de Minerales
Tamizado
Chancado Secundario
Chancado Terciario
Tamizado
Tamizado
Mineral de Mina
Mineral Triturado
Chancado Primario
Mineral rechazado por el tamiz
Tamaño mayor a la abertura
Mineral rechazado por el tamiz
Tamaño mayor a la abertura
Mineral que pasa el tamiz de barras
paralelasTamaño menor a la abertura del grizzly
Etapas de la Reducción de Tamaño
Etapa Sub-etapa
Tamaño Consumoenergía
(KWh/t)Alimentación Producto
Primario 120 cm 40 cm 0,3 – 0,4
Chancado Secundario 40 cm 12 cm 0,3 - 2
Terciario 12 cm 3 cm 0,4 – 3
Primaria 30 mm 4 mm 3 – 6
Molienda Secundaria 4 mm 0,3 mm 4 – 10
Terciaria 300 μm 20 μm 10 - 30
Etapas de la Trituración de Minerales
Alimentación a la Chancadora Primaria
Alimentación a la Chancadora Primaria
TRITURACION PRIMARIA
• La etapa primaria de la trituración de minerales se realiza principalmente dos clases de trituradoras:– Chancadora de mandíbulas o quijadas:
Posee una mandíbula fija y una móvil.
Existen dos tipos principales:• Dodge.• Blake.
– Chancadora giratoria:
Posee una pieza tronco-cónica móvil y un recipiente fijo.
CHANCADORA DE MANDÍBULAS
• También llamada trituradora de quijadas.• Formada por dos mandíbulas dispuestas una
enfrente de la otra en forma de V.• Una mandíbula es fija y la otra es móvil.• Revestidas de acero al manganeso.• La móvil se acciona por un movimiento de
oscilación generado por medio de una biela excéntrica y placas de articulación.
• El acercamiento de la mandíbula móvil a la fija comprime el mineral entre ellas, fragmentándolo.
• El alejamiento de la mandíbula móvil permite que el mineral descienda por la cámara de trituración.
• Existen dos tipos: Dodge y Blake (universal).
Chancadora de Mandíbulas Dodge
Chancadora de Mandíbulas Blake
Chancadoras de Mandíbulas
Alimentación a Chancadora de Mandíbulas
Alimentación a Chancadora de Mandíbulas
Chancadora de Mandíbulas
CHANCADORAS GIRATORIAS • Están formadas por una parte fija y una móvil.• La parte fija está constituida por un recipiente o
vasija tronco-cónica invertida (bowl).• La móvil es una pieza tronco-cónica (mantle).• La reducción del mineral ocurre por compresión.• La compresión se realiza entre la pieza tronco-
cónica con movimiento excéntrico y las paredes del recipiente tronco-cónico invertido.
• La superficie de la pieza tronco-cónica se acerca sucesivamente a cada una de las generatrices de la pared cóncava fija para alejarse posteriormente
CHANCADORAS GIRATORIAS
• Así al realizarse el acercamiento del mantle a un punto de la pared del bowl, se produce el máximo alejamiento en el lado diametralmente opuesto del bowl.
• Esto significa que siempre hay mineral alimentado bajo presión y que simultáneamente se produce la caída del mineral de tamaño más pequeño hacia las zonas inferiores.
• En estas zonas tendrá lugar una nueva fragmentación para posteriormente evacuar por gravedad los materiales triturados.
Esquema de Chancadora Giratoria
Chancadora Giratoria
CHANCADORA GIRATORIA
CHANCADORA GIRATORIA
Rock breaker
Parte Superior de Chancadora Giratoria
CHANCADORA GIRATORIA
CHANCADORAS GIRATORIAS
Aberturas de Chancadoras Primarias
Alimentación a la Chancadora Secundaria
CHANCADORAS SECUNDARIAS
• Las chancadoras secundarias son más livianas que las primarias.
• Toman como alimentación el producto triturado en la etapa primaria.
• Trabajan también con alimentación seca.• El tamaño máximo de la alimentación está en el
rango de 12”–15” (30 cm–40 cm).• El propósito reducir el mineral a un tamaño
adecuado para el chancado terciario o molienda, si el mineral así lo requiere.
• Opera en circuito cerrado con una zaranda.
CHANCADORAS TERCIARIAS
• Las chancadoras terciarias procesan el mineral proveniente del chancado secundario.
• El tamaño de la alimentación está en el rango de 4”-4.5” (10 cm-11 cm)
• Poseen una abertura de salida menor que las secundarias, dando un producto con un tamaño de 1” en promedio.
• El propósito reducir el mineral hasta un tamaño adecuado para la molienda.
• Operan en circuito cerrado con una zaranda vibratoria.
CHANCADORA DE CONO
• La trituración secundaria y terciaria se realizan generalmente en chancadoras de cono.
• La chancadora de cono es una chancadora giratoria modificada.
• La principal diferencia es el diseño aplanado de la cámara de chancado para dar alta capacidad y alto ratio de reducción del mineral.
• El objetivo es retener el material por más tiempo en la cámara de trituración para realizar una mayor reducción de tamaño.
• El tipo más común es la chancadora Symons.
CHANCADORA DE CONO
• La chancadora Symons presenta dos tipos:– Cono estándar para chancado secundario.– Cono de cabeza corta para chancado terciario
• Los dos tipos difieren principalmente en la forma de las cavidades de trituración.
• La chancadora de cono estándar tiene un revestimiento escalonado lo cual permite una alimentación más gruesa (10” a 12”).
• La chancadora de cabeza corta tiene un ángulo de cabeza más agudo para prevenir atoramiento, debido a que procesa un material más fino.
CHANCADORA DE CONO
• El tipo más común de chancadora de cono es la chancadora Symons.
• La chancadora Symons se presenta en dos tipos:– Cono estándar para chancado secundario.– Cono de cabeza corta para chancado terciario.
• Los dos tipos difieren principalmente en la forma de las cavidades de trituración.
• La chancadora de cono estándar tiene un revestimiento escalonado lo cual permite una alimentación más gruesa (6 a 10 pulg.) que la de cabeza corta
Esquema de Chancadora Cónica Symons
Esquema de Chancadora Cónica Symons
Cono de Trituración
Operación de Chancadora Hidrocónica
Alimentación
Producto
Potencia
Chancadora Cónica Symons
Vista Superior de Chancadora Cónica
Chancadora Hidrocónica
Circuito de Chancado Parcial CIRCUITO DE CHANCADO TINTAYA
968.2 Ton/h
995.00 Ton/h
698.8 Ton/h
483.0 Ton/h 485.2 Ton/h
296.2 Ton/h
698.8 Ton/h 483.0 Ton/h 485.2 Ton/h
482.2 Ton/h 212.8 Ton/h 273.2 Ton/h
C. Circulante486 Ton/h
968.2 Ton/h
216.6 Ton/h 270.2 Ton/h 212.0 Ton/h
995.0 Ton/h
F - 3
Z I
Z II
F - 9
F - 4
F - 4
CH III-1
F-7
Z III -1
F-8
Z III -2
CH II CH III -2
Circuito de Chancado
A INSTRUMENTOS
SALA DE COMPRESORAS
A MOLINOS
CELDA FLOTACION WEMCO 130 m3 CLEANER
RUMA DE ALAMCENAMIENTO DE CONCENTRADOS 12,000 TM.
TANQUE DE RECICLONEO
VERTILLIM 200 HP (MOLINO VERTICAL)
CICLONES DE RECICLONEO D-20 (4)
CELDA FLOTACION SVEDALA 130 m3 (03) CLEANER
ESPESADORES DE CONCENTRADOS DIAM. 100 FT.
FILTROS LAROX PF-25 (03) y PF-32 (01)
ESPESADORES DE RELAVES DIAM. 250 FT.
RELAVE FINAL A SISTEMA DE DEPOSICION
AGUA RECUPERADA, REGRESA AL PROCESO (A TQ. Nº 2)
CICLONES WARMAN D-26 (05)
TRANSPORTE CONCENTRADO
TINTAYA S.A.
SUPERINTENDENCIA DE PROCESOS
BOMBAS DE RIO SALADO
BHP
SALA DE SOPLADORES
CHANCADORA PRIMARIA ALLIS CHALMERS 54" x 74" (01)
RUMA ALMACENAMIENTO DE GRUESOS 30,000 TM.
ZARANDAS VIBRATORIAS TY LER 2 PISOS 7" x 20 (04)
L E Y E N D A
CICLONES CLUFTER D-10 (06)
CELDAS DE FLOTACION SVEDALA 103 m3 (05) ROUGHER
CELDAS DE FLOTACION OUTOK UMPU OK -38 38 m3 SCAVENGER (12)
CELDAS COLUMNAS 2.5 MT. DIAM x 12 MT. ALTURA (04)
CHANCADORAS TERCIARIAS SY MON'S SH 7" (02)
RUMA ALMACENAMIENTO DE FINOS 16,000 TM.
MOLINOS DE BOLAS ALLIS CHALMERS 16" x 20" (02)
MOLINO REMOLIENDA SECUNDARIA ALLIS CHALMERS 9" x 12" (01)
CICLONES K REBS D-26 (04)
MOLINO DE BOLAS NORDBERG 16" x 24.5" (01)
CHANCADORA SECUNDARIA SIMON'S SH 7"(01)
ENVIO DE MINA
A TANQUE Nº 1 A CELDAS
I I
I I I
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PLANTA CONCENTRADORA DE TINTAYA
T I N T A Y A
B I E N V E N I D O S
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