Molinos

CONCENTRACIÓN DE MINERALES II

Ing. Víctor E. Alvarez León 2010

Para qué moler ?...Rocas Mineralizada

Especie Valiosa

PROCESOS DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO

OBJETIVO

Liberar las especies mineralizadas de las rocas que las contienen, mediante la fragmentación de éstas a tamaños suficientemente pequeños.

Especie Valiosa

Roca Mineralizada

100% liberado

Asociado a ganga

Ocluido

Finamente Diseminado


P80=150 mm

Malla 100

20%

80%

EL TAMAÑO D80

El tamaño D80 se denomina F80 cuando se refiere a la alimentación, P80 cuando se refiere al Producto y T80 cuando se refiere a un tamaño de transferencia.

EL TAMAÑO D80

F80

P80

T80


CHANCADO(varias etapas)

MOLIENDA BARRAS(circuito abierto)

MOLIENDA BOLAS(circuito cerrado)

FLOTACIÓN

CHANCADO(una o dos etapas)

MOLIENDA SAG(SABC-1 ó SABC-2)

MOLIENDA BOLAS(circuito cerrado)

FLOTACIÓN


CHANCADO(varias etapas)

MOLIENDA UNITARIA(circuito cerrado)

FLOTACIÓN


CHANCADO(una o dos etapas)

FLOTACIÓN

MOLIENDA SAG(circuito cerrado)


EN EL PRINCIPIO…

EL MARAY

EL TRAPICHE

LOS MINERALES

TRASLADO AL CHANCADO PRIMARIO

RECEPCIÓN DEL MINERAL

CHANCADOR PRIMARIO

CHANCADOR PRIMARIO

CHANCADOR PRIMARIO

Planes de Reducción de Tamaño(1):Balance entre Tamaños, Equipos y Eficiencia en Reducir”

Tamaño de Alim.F(100) Equipo:Sobre 1 m Explosivos (Red)Bajo 0.9 m Chancadora de MandíbulaBajo 0.9 m Chancadora GiratoriaBajo 0.1 m. Impactores (martillos)Bajo 4 cm Rodillos Alta PresiónBajo 10 cm Ch.Cono (Standard Cámara)Bajo 5 cm Ch.Cono (Short Head)Bajo 10- 6 mm Molinos (Barra/Bolas E.u)

Bajo 0.4 m Molino SAG

(1) Eduardo Cubillos A.

CHANCADOR GIRATORIO

(1) Eduardo Cubillos A.

El “Rey” de la Reducción es el chancador giratorio(1):

Alta capacidad.

Alta eficiencia.

Adecuada reducción.Boca de admisión adecuada.

Bajo consumo de energía específica.

CHANCADOR GIRATORIO

ETAPAS DE CHANCADO

Secundario Terciario

MOLINO DE BARRAS

Los molinos de barras generalmente se utilizan en aplicaciones industriales de molienda húmeda.

Para los rangos de aplicación de molienda más fina en estos molinos (P80 entre 2000 mm y 500 mm) se acostumbra a emplear los molinos de barras que descargan por rebalse.

MOLINO DE BARRAS

MOLINO DE BARRAS

La última aplicación se efectúa cuando el producto de molienda requerido no puede contener más que una cantidad ínfima de material extremadamente fino, tal como sucede en las especificaciones de arenas.

Para el rango de molienda más gruesa (P80 > 2000 mm) se emplean normalmente los molinos de barras que tienen un sistema de descarga periférica central, lo que significa que descargan por el centro de la carcaza.

A objeto de prevenir que las barras se traben en el molino, se recomienda utilizar una relación LR/D entre 1,4 y 1,6 (siendo LR la longitud de la barra).

Cuando esta razón es menor que 1,25 el riesgo de trabamiento de la carga en el molino aumenta considerablemente.

MOLINO DE BARRAS

MOLINO DE BARRAS

El tamaño de los molinos creció hasta el límite físico de los molinos de barras, impuesto por la longitud máxima de las barras, sin que éstas pierdan su rectitud. Las dimensiones límite pueden establecerse en unos 6 metros de longitud y unos 4 metros de diámetro (13’ x 20’ D x L) con una potencia del orden de 1500 kW.

El nivel de llenado del molino varía entre 30 y 40%.

El porcentaje de velocidad crítica varía entre 60 y 70%.

La razón L/D varía entre 1,3 y 1,6.

Operan en circuito abierto.

MOLINO DE BARRAS

Circuito Abierto

F80 P80

MOLINO DE BARRAS

F80

P80

P80

T80

MOLINO DE BOLAS

MOLINO DE BOLAS

Los molinos de bolas se utilizan generalmente en todas aquellas aplicaciones industriales en que se requiera obtener ya sea un producto con granulometría intermedia (P80 entre 500 mm y 75 mm) o un producto más fino (P80 < 75 mm).

Dependiendo de las características propias del material a moler y de la granulometría final requerida, existen diversos diseños de molinos y de mecanismos de descarga tales como rebalse o parrilla.

MOLINO DE BOLAS

Configuraciones Típicas CIRCUITO DIRECTO

4

5

3

1 26

57

Overflow

AlimentaciónCiclones

Underflow

Alimentación Fresca

Agua

F80

P80

Configuraciones Típicas CIRCUITO INVERSO

5

AlimentaciónFresca

AguaAlimentaciónCiclones

Underflow

Overflow

1 43

5

2

6

7

F80

P8

0

Configuraciones Típicas CIRCUITO DUAL

FreshFeed

Water

SecondaryFeed

Overflow

CycloneFeed

Underflow

1 4

5

2

8

7

6

5

3

P8

0

I80F

II80F

2

1

EjemploCIRCUIT0 DUAL

ParrillaCámara Molienda

DESCARGA POR PARRILLA

P8

0

F80

MOLINO SEMIAUTÓGENO

CIRCUITO SABC - 1

F80

P80

CIRCUITO SABC - 2

F80

I80P II

80P

CIRCUITO SABC – 1 - 2

F80

I80P II

80P

SAG- CIRCUITO CERRADO

F80

P80

CIRCUITO DE MOLIENDA

IMPORTANCIA !!!

La liberación de especies minerales –etapa previa inevitable para su adecuada separación y concentración- es sin lugar a dudas el proceso unitario de mayor relevancia práctica en todo el circuito de beneficio de minerales, porque:

Demanda la principal inversión de capital.

Incide fuertemente en los costos unitarios del proceso global.

Determina la capacidad máxima de tratamiento y en consecuencia, determina también en gran medida la rentabilidad de la operación.

CLASIFICACIÓN

Izquierda: El primer uso comercial de un ciclón para separar sólidos de líquidos data de 1891, cuando se presentó una patente con el diseño de un dispositivo para separar arena de agua.

CLASIFICACIÓN

CLASIFICACIÓN

Los procesos de flotación son mucho más sensibles a la dispersión del tamaño de partícula que los procesos gravitacionales.

Por lo tanto, a medida que se extendió esta vía de concentración se hizo imprescindible el control del tamaño de partícula, lo que dio lugar a los circuitos cerrados, con la inclusión de un clasificador que “fiscalizaba” el tamaño de partícula que finalmente debía enviarse a la etapa de concentración.

Al comienzo se utilizaron clasificadores de rastrillo. Su principal inconveniente fue su elevado costo de mantenimiento.

CLASIFICACIÓN

El alto costo de mantenimiento trajo como consecuencia que los clasificadores de rastrillo fueran sustituidos por los clasificadores de espiral, helicoidales, de tornillo o de gusano.

CLASIFICACIÓN

A medida que aumentaba el tamaño del molino de bolas, también lo hacía el tamaño de los clasificadores, el espacio requerido por éstos, su complejidad mecánica, su peso y como consecuencia su costo. Eran equipos eficientes pero limitados en su capacidad.

Las razones mencionadas provocaron el advenimiento del hidrociclón como clasificador convencional. Con este tipo de clasificadores no había limitaciones para el tamaño de los molinos de bolas, los cuales crecieron rápidamente hasta alcanzar los 20 pies de diámetro y 30 pies de longitud con accionamientos del orden de 5000 kW de potencia. En la actualidad han sido superadas estas dimensiones (dos molinos de bolas de 26’ x 38’ que acompañan un SAG de 40’ x 24’ en Collahuasi).

CLASIFICACIÓN

Soy más eficiente

Tengo más capacidad

CIRCUITOS UNITARIOS

Los circuitos barras – bolas (un molino de barras con dos molinos de bolas) se expanden rápidamente, pero además, esta ausencia de limitación en el tamaño que imponían los clasificadores mecánicos, trae como consecuencia que comiencen a surgir circuitos constituido exlusivamente por molinos de bolas; es decir, circuitos unitarios.

Estos circuitos, basados únicamente en molinos de bolas requieren una alimentación más fina, con tamaños máximos preferentemente en el entorno de los 6000 a 9000 mm, lo que provocó un inevitable desarrollo paralelo en los circuitos de trituración.

CIRCUITOS UNITARIOS

Antes del advenimiento de los molinos unitarios los circuitos de chancado estaban constituidos por un chancador primario de mandíbulas en circuito abierto y un chancador secundario de cono “estándar”, en circuito abierto o cerrado con un harnero.

Después del advenimiento de los molinos unitarios la necesidad de una granulometría más fina obliga a instalar una tercera e inclusive una cuarta etapa de chancado en circuito cerrado con harneros.

HIDROCICLÓN

Flujo inferior

Torbellino secundario

Flujo Superior

Torbellino primario

Alimentación

HIDROCICLÓN

HIDROCICLÓN

El flujo de alimentación a un hidrociclón forma un torbellino primario a lo largo de la superficie interior de la pared de las partes cilíndrica y cónica del hidrociclón , dirigiéndose al exterior a través del vértice cónico. Al ser éste estrecho, solamente una parte de la corriente es evacuada como flujo inferior (undeflow), transportando de preferencia las partículas gruesas. La mayoría del líquido (que ha sido limpiado por la sedimentación de los sólidos en el torbellino primario, o bien que transporta las partículas finas sobrantes con él) es forzado a abandonar el ciclón a través de la tobera del flujo superior (overflow) formando un torbellino secundario ascendente.

HIDROCICLÓN

HIDROCICLÓN

Existe alguna evidencia que el diseño del inlet puede influenciar la eficiencia de clasificación. La mayoría de los inlets son rectangulares, pero el ingreso de la pulpa se puede hacer de dos formas: “involute” y “tangential”.

El diseño “involute” con su radio de entrada más grande reduce la turbulencia y asi mejora la clasificación y reduce el desgaste.

Efecto de la erosión generada por la turbulencia en la zona de alimentación en ciclones para una alimentación tangencial de la pulpa.

HIDROCICLÓN

HIDROCICLÓN

Geometría de cabezal de hidrociclón que ofrece una trayectoria natural del flujo de pulpa, utilizando una entrada en forma de espiral sin uniones ni cambios bruscos de ángulos y ningún borde de 90°.

HIDROCICLÓN

Vista planta ciclón alimentación Tangencial

Vista planta ciclón alimentación Involuta

En usos comparables, los ciclones con alimentación involuta, posee una duración del cabezal de alimentación de 2 – 3 veces más de vida útil que aquellos que poseen una alimentación tangencial.

APLICACIONES DEL HIDROCICLÓN

Finos

Gruesos


Circuito Abierto: El ciclón es instalado antes del molino para deslamar la alimentación al molino.



Producto Final

Arenas

Circuito Cerrado: La alimentación va directamente al molino, cuya descarga ingresa al ciclón para su desarenado. El flujo superior es el producto final, mientras que el inferior regresa al molino (CCD).



Producto Final

Arenas

Circuito Cerrado: Aquí se combinan los dos casos anteriores, de modo que la alimentación fresca y la descarga del molino se mezclan y se clasifican conjuntamente con el mismo ciclón, el cual desempeña las dos funciones de deslamado de los gruesos y desarenado de los finos a la vez (CCI) también se conoce como doble circuito.



Producto Final

Arenas SecundariasArenas Primarias

Circuito Cerrado con Preclasificación: Lo ideal es efectuar el deslamado y desarenado independientemente en ciclones separados de diferentes tamaños de corte. Los flujos superiores constituyen producto final y los inferiores ingresan al molino. Esta es una combinación mejor de los dos primeros casos, por esa razón se conoce como “circuito mejorado”.


Alimentación desdecircuito molienda

Producto circuito

A circuito molienda

Re-clasificación de overflow primario



Producto circuito

A circuito molienda

Re-clasificación de underflow primario



Producto circuito

A circuito molienda

Re-clasificación del underflow y overflow mejora la clasificación y

remueve el agua



DESCARGA DEL HIDROCICLÓN

Cuando el underflow es diluido, la descarga tiene la forma de un amplio paragua o “spray”.

A medida que el contenido de sólidos aumenta en la descarga, el diámetro del “paragua” disminuye, hasta que la concentración de sólidos alcanza un valor crítico y el núcleo de aire colapsa, produciéndose la indeseable condición de acordonamiento.

HIDROCICLONES DE FONDO PLANO


A mediados de la década de los 80 aparece en escena el hidrociclón de fondo plano, de diseño diferente, totalmente cilíndrico y con un fondo prácticamente horizontal.

Los ciclones de fondo plano fueron creados por el Dr. Helmut Trawinski, quien los llamó CBC (Circulating Bed Cyclone), ciclones de lecho circulante.


Lecho circulante o fluido


El lecho “fluido”creado en la zona inferior de los ciclones de fondo plano, no es un lecho estacionario, sino que está dotado de movimiento de convección alrededor del núcleo central, lo cual favorece la reclasificación de partículas ligeras o de pequeño tamaño mal clasificadas, que en su movimiento constante podrían ser en algún momento arrastradas por el torbellino interior o principal, siendo finalmente evacuadas por el rebose superior.

Además el lecho fluido creado en el fondo del ciclón actúa como un “colchón”, amortiguando las variaciones en la alimentación, tanto en caudal como en concentración de sólidos.


La tendencia a la obstrucción de la descarga por aumentos en la concentración de sólidos en el underflow, es menor en los ciclones de fondo plano que en los convencionales, resultando extraño llegar a la obstrucción total.

La responsabilidad de esta resistencia al bloqueo se debe buscar en los flujos de convección existentes en el lecho de sólidos que lo mantiene en rotación.


Un ciclón de fondo plano puede alcanzar cortes mayores, hasta casi tres veces que uno convencional de su mismo diámetro; es decir, manteniendo sin variación el caudal de pulpa. También se pueden usar ciclones convencionales más grandes, pero esto afecta la flexibilidad del circuito.

Su menor cortocircuito y menor tendencia al bloqueo lo convierten en una alternativa digna de considerar en los circuitos de molienda – clasificación.


DIMENSIONES REFERENCIALES

DO

DI

DC

DU

h

CICLÓN IDEAL SEGÚN KREBS

h = 3 DC

DU = DO / 2

DI = 0.25 DC

DO = 0.35 DC

DC

FLUJOS EN EL HIDROCICLÓN

EFICIENCIA DE CLASIFICACIÓN

ónalimentaci la en i tamaño de partículas de ton/hrdescarga la en i tamaño de particulas de hr/tonEi

EFICIENCIA DE CLASIFICACIÓN

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

10 100 1000 10000

Particle Size, microns

% to

Und

erflo

w

d50 Tamaño de Corte

By-Pass

Los Ciclones no son separadores ‘ideales’. En la realidad, una fracción de la alimentación (Bpf) pasa directamente a la descarga.

BY-PASS

TAMAÑO DE CORTE

½”

½”

Tiene la misma posibilidad de reportar en el sobretamaño como en el bajotamaño del harnero.

TAMAÑO DE CORTE½”

½”

Tiene la misma posibilidad de reportar en el sobretamaño como en el bajotamaño del harnero.

Ei = 0,5

d50

TAMAÑO DE CORTE

)d( 50

CLASIFICACIÓN

EL ROL DE LOS CICLONES

43

2

57

61

5

Agua


Underflow

AlimentaciónCiclón

OverflowEn molienda en circuito cerrado, el rol específico de los ciclones, es permitir que el molino opere con un mínimo hold-up de partículas finas.

Conceptos Básicos y TerminologíaTAMAÑO DE PARTÍCULA

d 2

d 1

21 ddd

Conceptos Básicos y TerminologíaDISTRIBUCIÓN TAMAÑO DE PARTÍCULA

f1

f2

fi-1

fn

2

3

i

n + 1

- % Retenido en la Malla ‘i’ (Parcial) :

fi-1- % Retenido en la Malla ‘i’ (Acumulado) :

Ri = f1+ f2+...+fi-1- % Pasante la Malla ‘i’ (Acumulado) : Fi = fi+fi+1+...+fn

DEFINICIONES


10

100

10 100 1000 10000

Particle Size, mm

%

80

D80

% Pasante


10

100

10 100 1000 10000

Particle Size, mm

%

80

D80

% Pasante

% Retenido

Conceptos Básicos y TerminologíaTAREA DE MOLIENDA

10

100

10 100 1000 10000

Particle Size, mm

% P

assi

ng

P80 F80

Producto

Alimentación

80

Conceptos Básicos y TerminologíaTAREA DE MOLIENDA

80P

80F

Se define como el cuociente entre el tonelaje de sólido seco que está siendo recirculado a través del underflow del ciclón y el tonelaje de sólido seco que sale del proceso de clasificación en el overflow.

Conceptos Básicos y TerminologíaCARGA CIRCULANTE

Es conveniente pensar enla Carga Circulante como una propiedad del ciclón,más que del circuito odel molino mismo. U’flo

w

O’flow

O'flow secas ton/hrU'flow secas ton/hrCL

Conceptos Básicos y TerminologíaCARGA CIRCULANTE

ton/hr secas U’flow

ton/hr secas O’flow

Conceptos Básicos y TerminologíaCARACTERIZACIÓN DE LA PULPA

El control de la densidad de pulpa de los diversos flujos en una concentradora es una actividad cotidiana.El conocimiento de este parámetro es esencial en la operación de las diversas etapas del procesamiento de un mineral:

Molienda.Clasificación.Flotación.Separación sólido – líquido.Transporte de concentrados y relaves.


Balanza Marcy


V = 1 LITRO

Conceptos Básicos y TerminologíaPORCENTAJE DE SÓLIDOS EN PESO

Si se conoce la rs (densidad del sólido) entonces la balanza Marcy nos entrega: 1) RHOP (densidad de la pulpa). 2) % Sólidos en peso (PS). 3) Ambas variables están relacionadas. RHOS*)PS1(RHOL *PS

RHOL *RHOSRHOP

RHOS)PS1(PSRHOSRHOP

Si L = Agua, entonces RHOP = 1 g/cm3 o ton/m3.


Agua

Partículas

Pulpa

Conceptos Básicos y TerminologíaPORCENTAJE DE SÓLIDOS EN PESO

Masa Pulpa (MP)Masa Sólido Seco (MS)

100*MPMS)Peso( Sol%


La Balanza Marcy tiene limitaciones, como por ejemplo su precisión y lectura dificultosa.

Dada la importancia de la densidad de pulpa (o porcentaje de sólidos en peso) se desarrolló un instrumento digital que reemplaza con ventajas a la Balanza Marcy.

Dicho instrumento es el Densitest, mantiene el principio de pesar un volumen determinado de pulpa, pero reemplaza el resorte de la Balanza Marcy por una celda de carga y los diales de lectura por un circuito que realiza los cálculos.


El Densitest tiene una precisión de 0,01% para el porcentaje de sólidos en peso y soporta un importante nivel de vibraciones.

La vasija del Densitest puede tener cualquier volumen, ya que éste es un dato que se ingresa al instrumento junto con la densidad del sólido y del líquido utilizado (si es agua la densidad es uno). Esto presenta una gran ventaja cuando se dispone de pequeñas muestras de pulpa.La pantalla del instrumento entrega las siguientes unidades de medidas: Densidad de pulpa, % de sólidos en peso, fracción de sólidos en volumen y dilución.


Terminología y Conceptos Básicos CARACTERIZACIÓN DE LA PULPA

Las pulpas minerales de los distintos flujos de un circuito de molienda pueden ser caracterizadas por una o más de las siguientes propiedades : 1. Tonelaje Sólido Seco, ton/hr

2. Caudal de Agua, m3/hr3. Tonelaje de Pulpa, ton/hr4. Caudal de Pulpa, m3/hr5. Densidad de Pulpa, ton/m3

6. Porcentaje Sólidos, en volumen

7. Porcentaje Sólidos, en peso.

MS 100.00 MW 70.00 MP 170.00 QP 105.71 RHOP 1.608 PSV 33.78 PS 58.82

MALLA DE CONTROL

% +65#

MALLA DE CONTROL¿Cómo determinar el porcentaje retenido sobre la malla de control?

Tomar una muestra en el rebalse de los hidrociclones.Determinar la densidad de pulpa y el % de sólidos en peso en la balanza Marcy.

VP = 1 LITRO

VPMPRHOP

:entonces ,1VP como

(numéricamente)

1MPRHOP

MPRHOP

MALLA DE CONTROL

rS = 2,7 g/cm3

PS = 30%

RHOP = 1232,86 g/l

VP = 1 litro

MP = 1232,86 g

MS = 369,86 g

MALLA DE CONTROL

RHOP = 1232,86 g/l

VPMPRHOP

Como el VP = 1 litro, entonces:

ente)(numéricam MPRHOP1MPRHOP

Entonces, MP = 1232,86 g

Luego, MS = 1232,86 *0,3 = 369,86 g

MALLA DE CONTROL

# 65

Agua

# 65

Agua

MALLA DE CONTROL

rS = 2,7 g/cm3

PS(+65#) = 8,74%

RHOP(+65#) = 1058,23 g/l

V = 1 litro

MP(+65#) = 1058,23 g

MS (+65#)= 92,49 g

% + MALLA DE CONTROL

%25100*86,36949,92#65%

% + MALLA DE CONTROL

100*PS MPPSMP#65% )#65()#65(

ECUACIÓN DE POTENCIA DEL MOLINOModelo de Hogg & Fuerstenau

N

W

W sinc

Angular.VelocTorquePnet

CONSUMO DE POTENCIA

Pnet = 0.238 D3.5 (L/D) Nc rap ( J - 1.065 J2 ) sen

Pnet = f (D, (L/D), Nc, rap, J,)

D = Diámetro del molino, pies.L/D = Razón largo / diámetro.

Nc = % de velocidad crítica.rap = Densidad aparente, ton/m3.J = Nivel de llenado del molino, %. = Ángulo de levante, radianes.

ECUACIÓN DE POTENCIA DEL MOLINOModelo de Hogg & Fuerstenau

800

850

900

950

1000

1050

28 32 36 40 44 48 52 56 60

Charge Level, %

Net

Pow

er, k

W

Molino : 12.5' x 16' Nc

76 %74 %72 %70 %

Nivel de llenado, %

Pote

ncia

Net

a,

kW

DENSIDAD APARENTE

Corresponde al cuociente entre el peso total de la carga en el molino y el volumen aparente ocupado por dicha carga :

Carga la de Aparente Volumenpulpa) rocas (bolas Peso

apr

Normalmente se expresa en ton/m3.

LA “RAZÓN DE REDUCCIÓN” (Circuito)

F80

P80

1,531729136

PFR

80

80r

LA “RAZÓN DE REDUCCIÓN” (Molino)

F80 P80

2,510885698

PFR

80

80r

Mill Net Mineral Grinding Energy D80 P80Diameter, Power, Weight, Time, Input, Feed, Product,

inches kW gr min kWh/ton mm mm

10 0,069 3300 1,0 0,348 810 62010 0,069 3300 4,0 1,394 810 370

15 0,214 7425 0,5 0,240 835 72015 0,214 7425 2,0 0,961 835 470

30 1,260 46500 2,0 0,903 920 53030 1,260 46500 4,0 1,806 920 310

ENSAYOS DE MOLIENDA A ESCALA DE LABORATORIOCON VARIOS TAMAÑOS DE MOLINOS

(*) M.Siddique, M. S. Thesis, Univ. of Utah, USA.

ENERGÍA ESPECÍFICA, kWh/ton

Mill Net Mineral Grinding Energy D80 P80

Diameter, Power, Weight, Time, Input, Feed, Product,inches kW gr min kWh/ton mm mm

10 0,069 3300 1,0 0,348 810 62010 0,069 3300 4,0 1,394 810 370

15 0,214 7425 0,5 0,240 835 72015 0,214 7425 2,0 0,961 835 470

30 1,260 46500 2,0 0,903 920 53030 1,260 46500 4,0 1,806 920 310

ENSAYOS DE MOLIENDA A ESCALA DE LABORATORIOCON VARIOS TAMAÑOS DE MOLINOS

(*) M.Siddique, M. S. Thesis, Univ. of Utah, USA.

ENERGÍA ESPECÍFICA, kWh/ton

Conceptos Básicos y TerminologíaENERGÍA ESPECÍFICA, kWh/ton

hr/tonkW

tonkWhE

Definida como la cantidad de Energía (kWh) aplicada, en promedio, a cada ton de mineral molido.

Equivalente al cuociente entre la Potencia consumidapor el molino y el tonelaje horario que está siendo procesado.

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

200 300 400 500 600 700 800

Product Size, P80, m m

KWH

/ton

El Descubrimiento Básico :RELACIÓN ENERGÍA / TAMAÑO

“Existe una clara relación entre el Consumo de Energía Específica y la Fineza de Producto resultante”.

Más kWh/ton, menor P80 !

FRED C. BOND

LAS ‘LEYES’ DE LA CONMINUCIÓN

Fred C. Bond (1951)

“La Energía consumida para reducir el tamaño 80% de un Material, D80, es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de dicho tamaño.”

LA LEY DE BOND

8080i F

1P1W10E

Donde,

WI= Indice de Trabajo.

F80= Tamaño 80% pasante en la alimentación, mm.

P80= Tamaño 80% pasante en el producto, mm.

8080i F

1P1W10E ,kWh/

ton

LA LEY DE BOND

Por definición, el Indice de Trabajo, Wi, corresponde a la Energía necesaria, kWh/ton, para reducir el mineral desde un tamaño F80 muy grande hasta 80% pasante 100 mm (P80 = 100 mm).

LA LEY DE BOND

E1, kWh/ton

E2 Mayor que

E1

E2, kWh/ton

F. C. Bond estableció una rigurosa metodologíaexperimental para determinar el Indice de Trabajo de,Laboratorio, comunmente llamado Indice de Bond.

En tal caso, se denomina Indice de Trabajo Operacional.

También, desde Datos a Escala de Planta, es posible obtener el mismo índice equivalente.

LA LEY DE BOND

LEY DE BOND

P80 = 170 mm

500 tph

F80 = 7000 mm

4359 kW

- -Determine el Indice de Trabajo Operacional para una sección molienda que procesa 100 tons/hr, con un molino que opera en las condiciones que se indican a continuación.

- Tamaño de alimentación, F80 = 9795 micrones, Tamaño producto, P80 = 150 micrones.

Ejercicio 1a

Moly-Cop Tools TM (Version 2.0)

Remarks

GRINDING TASK : Ore Work Index, kWh/ton (metric) 0,00 Specific Energy, kWh/ton Feed Size, F80, microns 9795 Net Power Available, kW Product Size, P80, microns 150,0 Number of Mills for the Task 1 Total Plant Throughput, ton/hr 100,00 Net kW / Mill

MillMILL DIMENSIONS AND OPERATING CONDITIONS : Power, kW

BallsEff. DiameterEff. Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift Overfilling

ft ft % Critical Filling,% Filling,%Slurry Filling,% Angle, (°) Slurry12,00 15,50 72,00 36,00 36,00 100,00 Net Total

L/D rpm 10,0 % Losses1036 Gross Total

% Solids in the Mill 72,00 Charge ApparentOre Density, ton/m3 2,80 Volume, Ball DensitySlurry Density, ton/m3 0,00 m3 Charge Interstitial above Balls ton/m3Balls Density, ton/m3 7,75

BOND'S LAW APPLICATIONEstimation of the Operating Work Index from Plant Data

Mill Charge Weight, tonsSlurry


Remarks Base Case Example

GRINDING TASK : Ore Work Index, kWh/ton (metric)13,03 Specific Energy, kWh/ton 9,33 Feed Size, F80, microns 9795 Net Power Available, kW 933 Product Size, P80, microns 150,0 Number of Mills for the Task 1 Total Plant Throughput, ton/hr 100,00 Net kW / Mill 933


804 BallsEff. DiameterEff. Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift 0 Overfilling

ft ft % Critical Filling,% Filling,%Slurry Filling,% Angle, (°) 129 Slurry12,00 15,50 72,00 36,00 36,00 100,00 36,00 933 Net Total

L/D rpm 10,0 % Losses1,29 15,92 1036 Gross Total

% Solids in the Mill 72,00 Charge ApparentOre Density, ton/m3 2,80 Volume, Ball DensitySlurry Density, ton/m3 1,86 m3 Charge Interstitial above Balls ton/m3Balls Density, ton/m3 7,75 17,91 83,26 13,33 0,00 5,395

BOND'S LAW APPLICATIONEstimation of the Operating Work Index from Plant Data


Planilla Bond_Op. Work Index ...


Remarks

GRINDING TASK : Ore Work Index, kWh/ton (metric) 13,03 Specific Energy, kWh/ton Feed Size, F80, microns 9795 Net Power Available, kW Product Size, P80, microns 150,0 Number of Mills for the Task 1 Total Plant Throughput, ton/hr 0,00 Net kW / Mill


BallsEff. DiameterEff. Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift Overfilling

ft ft % Critical Filling,% Filling,%Slurry Filling,% Angle, (°) Slurry12,00 15,50 72,00 40,00 40,00 100,00 36,00 Net Total

L/D rpm 10,0 % Losses Gross Total

% Solids in the Mill 72,00 Charge ApparentOre Density, ton/m3 2,80 Volume, Ball DensitySlurry Density, ton/m3 0,00 m3 Charge Interstitial above Balls ton/m3Balls Density, ton/m3 7,75

BOND'S LAW APPLICATIONEstimation of a Conventional Ball Mill Grinding Capacity


- Para la operación descrita en el ejercio anterior, estimar el incremento en la capacidad de molienda asociada con un aumento en el nivel de llenado de la carga a un 40%.- Cuál será el incremento en capacdad resultante de un aumento en el porcentaje de velocidad crítica a un 76%?

Ejercicio 1b

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