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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
PROCESOS DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO
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
PROCESOS DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO
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
PROCESOS DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO
CHANCADO(varias etapas)
MOLIENDA UNITARIA(circuito cerrado)
FLOTACIÓN
PROCESOS DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO
CHANCADO(una o dos etapas)
FLOTACIÓN
MOLIENDA SAG(circuito cerrado)
PROCESOS DE REDUCCIÓN DE TAMAÑO
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
Alimentación Fresca
Circuito Abierto: El ciclón es instalado antes del molino para deslamar la alimentación al molino.
APLICACIONES DEL HIDROCICLÓN
Alimentación Fresca
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).
APLICACIONES DEL HIDROCICLÓN
Alimentación Fresca
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.
APLICACIONES DEL HIDROCICLÓN
Alimentación Fresca
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”.
APLICACIONES DEL HIDROCICLÓN
Alimentación desdecircuito molienda
Producto circuito
A circuito molienda
Re-clasificación de overflow primario
APLICACIONES DEL HIDROCICLÓN
Alimentación desdecircuito molienda
Producto circuito
A circuito molienda
Re-clasificación de underflow primario
APLICACIONES DEL HIDROCICLÓN
Alimentación desdecircuito molienda
Producto circuito
A circuito molienda
Re-clasificación del underflow y overflow mejora la clasificación y
remueve el agua
APLICACIONES DEL HIDROCICLÓN
APLICACIONES DEL HIDROCICLÓN
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
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.
HIDROCICLONES DE FONDO PLANO
Lecho circulante o fluido
HIDROCICLONES DE FONDO PLANO
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.
HIDROCICLONES DE FONDO PLANO
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.
HIDROCICLONES DE FONDO PLANO
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.
HIDROCICLONES DE FONDO PLANO
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
Alimentación Fresca
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
Conceptos Básicos y TerminologíaDISTRIBUCIÓN TAMAÑO DE PARTÍCULA
10
100
10 100 1000 10000
Particle Size, mm
%
80
D80
% Pasante
Conceptos Básicos y TerminologíaDISTRIBUCIÓN TAMAÑO DE PARTÍCULA
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.
Conceptos Básicos y TerminologíaCARACTERIZACIÓN DE LA PULPA
Balanza Marcy
Conceptos Básicos y TerminologíaCARACTERIZACIÓN DE LA PULPA
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.
Conceptos Básicos y TerminologíaCARACTERIZACIÓN DE LA PULPA
Agua
Partículas
Pulpa
Conceptos Básicos y TerminologíaPORCENTAJE DE SÓLIDOS EN PESO
Masa Pulpa (MP)Masa Sólido Seco (MS)
100*MPMS)Peso( Sol%
Conceptos Básicos y TerminologíaCARACTERIZACIÓN DE LA PULPA
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.
Conceptos Básicos y TerminologíaCARACTERIZACIÓN DE LA PULPA
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.
Conceptos Básicos y TerminologíaCARACTERIZACIÓN DE LA PULPA
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
Moly-Cop Tools TM (Version 2.0)
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
MillMILL DIMENSIONS AND OPERATING CONDITIONS : Power, kW
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
Mill Charge Weight, tonsSlurry
Planilla Bond_Op. Work Index ...
Moly-Cop Tools TM (Version 2.0)
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
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 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
Mill Charge Weight, tonsSlurry
- 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