Capitulo Iv

CAPÍTULO IV CONMINUCION DE MINERALES, TRITURACIÓN Y CRIBADO

MSc. Ing. Nataniel Linares G

POR: MSc. ING. NATANIEL LINARES GUTIÉRREZ DOCENTE ESME-FAME/UNJBG 2011 [email protected]

03/05/2012

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OBJETIVO

Al concluir el estudio del presente capítulo, el estudiante estará en condiciones de:

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•Interpretar y manejar las teorías de la conminución para el cálculo de la energía consumida por la reducción de tamaño de la partícula mineral; •Comprender y estar en condiciones de operar, controlar y cuantificar las operaciones de Trituración-Cribado, •Determinar cargas circulantes en circuitos de trituración, •Evaluar la eficiencia de trituración, la eficiencia de cribado, •Seleccionar equipos para cada una de las operaciones antes indicadas, •Realizar los balances de materia correspondientes

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INTRODUCCIÓN 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.

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

Por lo general, las operaciones de conminución en las plantas de concentración de minerales se caracterizan por su elevado consumo de energía en comparación a otras operaciones y son ineficientes desde el punto de vista de la utilización de la energía entregada a los equipos de conminución.

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INTRODUCCIÓN • 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 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: o o o o o o o o

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.

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INTRODUCCIÓN • 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 MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CONMINUCIÓN DE MINERALES • Conminución se designa a la reducción de tamaño de rocas grandes ( 1m) a fragmentos pequeños (de solo unos cuantos micrones)

MÁQUINA DE CONMINUCIÓN

MINERAL FINO

MINERAL GRUESO

ENERGÍA

• Según Bond, la conminución se define como el proceso en el cual la energía cinética-mecánica de una máquina es transferida a una mena (roca) produciendo en ella fricciones internas y calor que originan su ruptura, cuyo objetivo es liberar el mineral valioso. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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OBJETIVOS DE LA CONMINUCIÓN

Los objetivos de la conminución son tres:

La LIBERACIÓN del mineral valioso de la ganga antes de las operaciones de concentración.

Incrementar la superficie especifica de las partículas, por ejemplo, para acelerar la velocidad de reacción en los procesos de lixiviación, flotación, etc.

Producir partículas de mineral o cualquier otro material de tamaño y forma definidos. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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LIBERACIÓN DEL MINERAL VALIOSO •

Liberación se define como 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 grado de liberación que es el porcentaje de partículas individuales del mineral valioso en forma libre.

•

En la naturaleza los minerales presentan distintos amarres entre los valiosos y los no valiosos y que a su vez pueden estar formando diversas fases sólidas, que al triturarse dan siempre partículas no liberadas, denominadas mixtas

•

Partículas libres, son aquellas que están constituidas por una sola fase mineralógica, ya sea mineral valioso o ganga.

•

Partículas mixtas, son aquellas que están constituidas por dos o mas fases mineralógicas.

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CONMINUCIÓN

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COSTO DE LA CONMINUCIÓN •

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.

•

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 términos de costos de operación la conminución representan la mayor fracción de los costos totales (> 60 %) en el procesamiento de minerales, debido al alto consumo de energía.

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ETAPAS DE LA CONMINUCIÓN La conminución de minerales consta de las siguientes etapas, en concordancia con la proposición de R. T. Hukki (1961) Explosión o voladura  de  a 1,0 m

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Trituración o chancado

Molienda

Primario, de 1,0 m a 100 mm.

Primaria, de 10 ó 5 mm a 1 mm.

Secundario, de 100 mm a 10 mm.

Secundaria, 1 mm a 100 m

Terciario, de 10mm a 5 mm.

Remolienda, de 100 m a 10 m

Molienda ultrafina

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MEDIO EN QUE SE LLEVA A CABO LA CONMINUCIÓN La conminución de minerales puede llevarse a cabo en medio húmedo o en seco, dependiendo la decisión de lo siguiente: • • • •

Tipo del mineral a procesar o del producto a obtener. Características físicas y químicas del mineral. Requerimientos del proceso ulterior o subsiguiente. Efecto del mineral en el equipo de conminución como:

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

•

Factores ambientales y de seguridad tales como:

o Ruidos. o Polvos. o Vibración excesiva.

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MECANISMO DE LA CONMINUCIÓN DE MINERALES Los mecanismos que están presentes en un evento de conminución son:

Fractura.

Astillamiento.

Abrasión

Se produce por la aplicación de esfuerzos fuera del centro de la partícula

Se produce cuando el esfuerzo de cizalla se encuentra concentrado en la superficie de la partícula

Compresión.

Impacto.

Cizalla o corte

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FRACTURA DEL MINERAL COMPRESIÓN. La aplicación de esfuerzos de compresión es lenta. Normalmente se produce en máquinas de chancado en las que hay una superficie fija y otra móvil. Da origen a partículas finas y gruesas; donde la cantidad de material fino se puede disminuir reduciendo el área de contacto utilizando superficies corrugadas.

IMPACTO. 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.

F

CIZALLA. 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.

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F

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MECANISMO DE FRACTURA •

El mecanismo de la fractura es el siguiente:

•

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. Esta fuerza de tensión crítica, aplicada normal a la grieta, se conoce como fuerza de Griffith, σG. El valor de este esfuerzo se calcula desde la siguiente ecuación:

•

Donde:

o o o

 2Y    G    Lcr 

1 2

Y = Módulo de Young. γ = Energía libre superficial por unidad de área de la grieta. Lcr = Longitud de la grieta.

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MECANISMO DE FRACTURA •

En la práctica, se necesita más energía que aquella que establece la energía libre de las nuevas superficies. La causa es que los enlaces que están fuera de las eventuales superficies de fractura también están tensionados, y es aquí donde se absorbe energía. La teoría de Griffith necesita que exista una fuerzan de tensión a lo largo de la grieta y más allá de la abertura. Una carga compresiva uniforme sólo puede cerrar una grieta. Sin embargo, una carga compresiva no-uniforme conduce a fuerzas de tensión localizadas; de aquí se desprende que, en conminución las partículas de mineral normalmente se rompen o quiebran bajo tensión y no bajo compresión.

•

Si se analiza la fractura de partículas minerales a tamaños muy pequeños, se verá que la deformación plástica de la partícula llega a ser un factor, y cuando esta deformación significativa ocurre junto con la fractura, se alcanza lo que se denomina Límite de Moliendabilidad. Este límite significa el tamaño de partícula más pequeño que puede quebrarse y normalmente se confunde con el tamaño de partícula del producto más pequeño.

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CONSUMO DE ENERGIA-TAMAÑO DE PARTICULA Se han expuesto varias teorías, pero en realidad, ninguna es enteramente satisfactoria, entre ellas tenemos las siguientes:

Teoría de Rittinger.

“La energía específica consumida en la reducción de tamaño de una mena es directamente proporcional a la nueva superficie específica creada”.

Teoría de Kick.

“La energía requerida para producir cambios análogos en el tamaño de cuerpos geométricamente similares es proporcional al volumen de estos cuerpos”

Teoría de Bond.

“La energía consumida para reducir el tamaño 80 % de un mineral o mena, es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del tamaño 80%; siendo este último igual a la abertura de malla en micrones, que deja pasar el 80% en peso de las partículas”. 03/05/2012 16

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TEORÍA O POSTULADO DE BOND •

En 1950, Fred C. Bond planteó la llamada tercera teoría de la conminución, la cual se enuncia así:

•

“La energía consumida para reducir el tamaño 80 % de un mineral o mena, es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del tamaño 80%; siendo este último igual a la abertura de malla en micrones, que deja pasar el 80% en peso de las partículas”

•

Es decir:

 1 E B  KB    d p •

1 df

  

Bond consideró que no existen rocas ideales ni iguales en forma, y que la energía consumida era proporcional a la longitud de las nuevas grietas creadas; de ahí que, basó su teoría en tres principios, los que a su vez emergieron de mecanismos observados durante la reducción de tamaño de las partículas de mena.

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Primer principio •

Puesto que se debe entregar energía para reducir de tamaño, todas las partículas de un tamaño finito tendrán un nivel de energía al cual se deberá añadir la energía de los productos. Sólo una partícula de tamaño infinito tendrá un nivel de energía cero”.

Wt(100) = Wi

Wt(P) Wt(F)

W

Donde: o

o

o

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. Wt = Nivel de energía de un tamaño determinado, o energía entregada en Kwh/ton para obtener un tamaño de producto desde un tamaño teóricamente infinito. Wi = Trabajo expresado en Kw-h/ton realizado para reducir un material de un tamaño infinito a un tamaño de 100 micrones. El índice de trabajo establece la resistencia de un material a la ruptura.

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Nivel de energía de los Productos

=

Nivel de energía del Alimento

+

Energía entregada para la Conminución

Wt(P) = Wt(F) + W W = Wt(P) - W(F) 03/05/2012

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SEGUNDO PRINCIPIO •

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:

K dp

(1)

K  df

(2)

Wt ( P) 

Wt ( F )

al reemplazar (1) y (2) en la expresión anterior se obtiene:

K K W  dp df

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TERCER PRINCIPIO •

La falla más débil de la mena determina el esfuerzo de ruptura pero no su Wi, el cual es determinado por la distribución de fallas en todo el rango de tamaño involucrado y corresponde al promedio de ellas. Según Bond, el Wi - índice de trabajo - es una constante propia del mineral que es igual a los Kw-h/ton de mena alimentada, que se requiere para romper dicha mena desde un tamaño infinito a un tamaño promedio que en un 80% sean inferiores de 100 micrones. Esto es:

1  KB  1 Wt (100)  Wi      10   100 •

KB = 10 Wi

•

Reemplazando (3) en (4) se obtiene:

•

Donde: o o o o

•

O

W = Wi = dP = dF =

(4)

 1 W  10Wi    P80

1 F80

  

Son los Kw-h/ton utilizados en la conminución. Índice de trabajo de Bond en Kw-h/ton. P80 = Tamaño del producto en m que pasa el 80%. F80 = Tamaño del alimento en m que pasa el 80%.

 10  10 ; Kw-h/t W  1,1Wi    P F  80 80  

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(5)

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

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DETERMINACION DEL ÍNDICE DE TRABAJO (Wi) •

El índice de trabajo (Work Index, Wi) se determina a través de ensayos de laboratorio, que son específicos para cada etapa (chancado, molienda de barras, molienda de bolas, etc.). Estos ensayos entregan los parámetros experimentales, respectivos de cada material, los que se utilizan en las ecuaciones respectivas, que se indican a continuación.

•

a.- Etapa de chancado.

•

Se puede determinar utilizando la siguiente expresión:

Wi  2,59 •

Donde:

Kc

s

o Wi = Índice de trabajo (Work Index) [Kw-h/ton corta]. o Kc = Esfuerzo de impacto aplicado, necesario para fracturar el material [lb-pie/pulg espesor roca] o ρS = Gravedad específica del sólido. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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DETERMINACION DEL ÍNDICE DE TRABAJO (Wi) •

b.- Etapa de molienda en barras.

•

Se determina usando la siguiente expresión dada por Bond:

Wi 

•

62  10 10  0 , 23 0 , 625  P100 * G RP *   P F80   80

Donde: o o

P100 = Abertura en micrones de malla que tiene un 100% pasante del producto. GRP = Índice de moliendabilidad del material en molino de barras [gr/rev]. Se define como la cantidad de material que es menor que un cierto tamaño de corte producido por revolución del molino.

•

c.- Etapa de molienda de bolas.

•

Se puede determinar haciendo uso de la siguiente expresión dada por Bond:

Wi 

•

44 ,5  10 10  0 , 23 0 ,82  P100 * Gbp *   P F80   80

Donde: o o

P100 = Abertura en micrones de malla que tiene un 100% pasante del producto. Gbp = Índice de moliendabilidad del material en molino de bolas [gr/rev]. Se define como la cantidad de material que es menor que un cierto tamaño de corte producido por revolución del molino.

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CHANCADO O TRITURACION •

El chancado o trituración es una operación metalúrgica unitaria principal que constituye la primera etapa de preparación mecánica en el proceso de conminución, cuya función es la reducción de grandes trozos de roca como de 1,5 m a fragmentos pequeños del orden de 6,35 mm a 9,5 mm y empezar con la liberación de los minerales valiosos de la ganga, utilizando fuerzas de compresión. Es una operación en seco.

•

La trituración se realiza por compresión de la mena contra superficies rígidas o por impacto contra superficies, con un recorrido de movimiento rígidamente forzado, que usualmente se ejecuta en seco y que no se debe prolongar más de lo necesario para proporcionar a la molienda el tamaño de partícula más adecuado que redunde en capacidad y economía.

•

Esta operación se lleva a cabo en máquinas robustas y pesadas denominadas chancadoras o trituradoras que se mueven lentamente en una trayectoria fija y que ejercen grandes presiones a bajas velocidades. La energía que se gasta en la trituración es convertida en gran parte en sonido y calor, por lo que se acepta generalmente que la eficiencia de chancado es muy baja.

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CIRCUITO DE CONMINUCIÓN

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ETAPAS DEL CHANCADO El mineral proveniente de la mina presenta una granulometría variada, desde partículas de menos de 1 mm hasta fragmentos mayores que 1 m de diámetro, por lo que el objetivo del chancado es reducir el tamaño de los fragmentos mayores hasta obtener un tamaño uniforme máximo de ½ pulgada (12,7 mm) y algunas veces hasta m20. Para lograr el tamaño deseado de ½ pulgada, en el proceso del chancado se utiliza la combinación de tres equipos en línea que van reduciendo el tamaño de los fragmentos en etapas, las que se conocen como etapa primaria, etapa secundaria y terciaria.

Mineral de Mina

Camión

Chancado Primario

Grizzly

Chancadora Giratoria

Pila de almacenamiento

Etapa primaria, el chancador primario reduce el tamaño máximo de los fragmentos a 8 pulgadas de diámetro.

Chancado secundario Criba Vibratoria

Etapa secundaria, el tamaño del material se reduce a 3 pulgadas.

Ch. Cónica estándar

Chancado terciario Criba Vibratoria

Etapa terciaria, el material mineralizado logra llegar finalmente a ½ pulgada.

Ch. Cónica cabeza corta

Etapa cuaternaria, el material mineralizado se reduce hasta m20 . MSc. Ing. Nataniel Linares G

Mineral a tolva de finos

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Mineral de Mina

Camión Tolva de Gruesos

Chancado Primario Grizzly

Criba Vibratoria

Chancado terciario

Chancado secundario

Ch. Cónica estándar

Ch. Cónica cabeza corta

Criba Vibratoria

Tolva de Finos

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ETAPAS DEL CHANCADO

Programa de trituración o chancado ETAPA

TIPO DE CHANCADORA

F

P

Rr

Primaria

De Mandíbula Giratoria

1,5 m 60 pulgadas

152 a 101 mm 6 pulg. a 4 pulg.

6a8

Secundaria

Cono estándar Hidropónica

304,8 mm 12 pulgadas

101 a 19 mm 4 pulg. a ¾ pulg.

6a8

Terciaria

Cónica de cabeza corta De rodillos

152 mm 6 pulg.

25,4 a 3,2 mm 1 pulg. a 1/8 pulg.

4a6

Cuaternaria

Cónica Cabeza corta Gyradisc De rodillos

76,2 mm 3 pulg.

12,7 mm a m20 ½ pulg. a m20

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CHANCADO PRIMARIO En esta operación se fragmenta el mineral de mina en la gran minería a cielo abierto de 1,5 m a 228,6 mm y en minería subterránea de 254 mm a 304,8 mm a tamaños menores de 10 a 15 mm, esto es con un radio de reducción en minería a cielo abierto de 6 a 8 y en minería subterránea de 2 a 2,5; esta operación se efectúa en:

Chancadoras de mandíbula, generalmente usadas en la pequeña y mediana minería, y

Chancadoras giratorias, usadas en la gran minería.

Generalmente operan en circuito abierto o en circuito cerrado. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CHANCADORES DE QUIJADA O 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:

Blake

Dodge

Universal MSc. Ing. Nataniel Linares G

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DISEÑO DE UN CHANCADOR DE MANDÍBULA

• 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". • Los factores de importancia en el diseño del tamaño de las trituradoras primarias, como las trituradoras de mandíbula, son: o o o

Altura vertical del chancador = 2 x Gape. Ancho de la mandíbula > 1,3 x Gape < 3,0 x Gape Throw  0,0502 Gape 0,85

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OPERACIÓN DEL CHANCADOR •

El mineral o roca se alimenta a la trituradora, donde las mandíbulas están más separados, es decir, en la apertura máxima o gape. Cuando las mandíbulas se unen el mineral es triturado en tamaños más pequeños y se deslizan por la cavidad. En la carrera de retorno, el mineral experimenta una mayor reducción de tamaño y luego se mueve hacia abajo. El proceso se repite hasta que las partículas que tengan menos tamaño que la abertura inferior o set pasan como producto. La regla general aplicable para el funcionamiento de una trituradora de mandíbulas con respecto a sus características de diseño pueden resumirse como sigue:

• • • • •

Tamaño de alimentación = 0,8 - 0,9 x Gape Relación de reducción, R = 1:4 a 1:7 Throw, LT = 1-7 cm Velocidad = 100 a 359rpm Frecuencia del stroke, v = 100 - 300 ciclos por minuto Longitud del stroke = 0,0502 x Gape0,85

•

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CAPACODAD DEL CHANCADOR DE MADÍBULA •

La capacidad de las trituradoras de mandíbula es una medida de la masa o el volumen de material triturado producidos por unidad de tiempo de operación. La capacidad es principalmente una función de:

1.

Características de diseño del chancador como, ancho y profundidad de la cámara de trituración, Abrir y cerrar los ajustes secundarios, Opciones del método de alimentación, por ejemplo, la alimentación intermitente, (manual o directamente de los camiones) y continua por una faja transportadora, Características de la operacuón como la longitud del stroke, el número de strokes por minuto, el ángulo nip.

2. 3. 4. •

Matemáticamente, la capacidad puede ser expresado por la fórmula general:

•

Q = f (w, L, Lmax, Lmin, LT, n, θ, k)

•

donde

o o o o o o o o o

Q = capacidad w = ancho, L = altura (o profundidad de las mandíbulas) Lmax = máximo establecido (Open Set) Lmim = mínimo establecido (conjunto cerrado) LT = longitud de la carrera o saque de n = frecuencia (ciclos rpm = revoluciones por unidad de tiempo) k = constante relacionada con características de la máquina θ = ángulo de la mandíbula o ángulo nip.

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CAPACIDAD DE LA CHANCADORA DE MANDIBULA •

La capacidad de las chancadoras de mandíbulas en operación se refiere al tonelaje horario que procesan, el cual es afectado por los siguientes factores:

• • • • •

Tamaño de alimentación. Tamaño del producto. Forma de la alimentación. Humedad. Dureza.

•

La capacidad de una chancadora puede determinarse utilizando una fórmula empírica dada por Taggart:

• Ta = 0,6 w So •

Dnde:

o o o •

Ta = Toneladas cortas por hora w = Longitud de la abertura de alimentación (gape), en pulgadas. So = Posición abierta de la abertura de descarga (set) en pulgadas.

Como podemos ver, la capacidad de una chancadora en ton/h es directamente proporcional al área de la abertura de descarga. Pero como esta carga está afectada por los factores antes mencionados, estará dada por:

• TR = kc km kf Ta • • • • • •

Donde: TR = Es el tonelaje de producto en ton/h. Ta = Es tonelaje de mineral chancado en ton/h para condiciones cuando kc = km = kf = 1. kc = Factor de dureza. km = Factor de humedad el cual varía de 0,1 para finos a normalmente 0,75. kf = Factor de arreglo de la alimentación, tendrá un valor de 0,75 a 0,85.

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Capacidades de chancadoras de mandíbula

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PARTES DE UNA CHACADORA DE MANDIBULA Las partes principales de una chancadora de mandíbula son las siguientes: El bastidor o carcasa.

La mandíbula fija.

La mandíbula móvil.

El toggle o placa de articulación.

El eje o barra reguladora.

Placa protectora, entre otras que se muestran en la figura MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CARACTERÍSTICAS DE LA CHANCADORA DE QUIJADA O MANDÍBULA

• Se puede mencionar las siguientes características : • Abertura grande de recepción • La forma de la abertura de recepción, favorece la alimentación de rocas de tamaño grande. Esto le da una ventaja sobre la chancadora giratoria. • Las muelas o blindajes pueden invertirse en la quijada y los costos operarios son varias veces menores que las giratorias. • La chancadora de quijada manipula alimentación sucia y pegajosa, ya que no existe lugar debajo de la quijada, donde el material se puede acumular y obstruya la descarga. • Los mantenimientos de rutina se efectúa mas fácilmente en una chancadora de quijada. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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OPERACIÓN DE UNA CHANCADORA DE QUIJADA

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TRITURADORAS O CHANCADORAS GIRATORIAS •

Las chancadoras giratorias se usan principalmente en las Plantas de superficie, como también en el interior de las minas, especialmente las de cielo o tajo abierto. La trituradora giratoria consiste principalmente de un gran eje o árbol con un elemento de chancado cónico de acero al manganeso denominado “Mantle” o cabeza triturante, asentado en un casquillo excéntrico. El eje está suspendido de una araña o crucero y a medida que gira, normalmente entre 85 a 150 rev/min, se mueve siguiendo una trayectoria cónica dentro de la cámara de chancado fija o carcaza, debido a la acción giratoria del excéntrico. Estas máquinas son aparatos que reducen de tamaño durante el 100% del tiempo de operación, pero solo en una fracción del volumen de su cámara triturante. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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ESPECIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE UNA CHANCADORA GIRATORIA

•

Las chancadoras giratorias se especifican de diferentes maneras, siendo las más comunes las que usan el diámetro del cono “D” o la dimensión de la boca (gape) por el diámetro del cono AxD.

•

una chancadora giratoria consta de una armadura o carcaza exterior hecha de hierro colado o plancha de acero soldada. El eje está suspendido de la araña que lleva la chumacera unida a la carcaza y cóncave que es de acero al manganeso.

•

Una chancadora giratoria se selecciona cuando las velocidades de trituración son mayores a 900 t/h

•

Varían en tamaños hasta aberturas de alimentación de 1830 mm y pueden triturar menas con un tamaño superior a 1370 mm a una velocidad de 5000 t/h con una descarga de 200 mm. El consumo de energía en estas chancadoras es de hasta 750 Kw. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CAPACIDAD DE UNA CHANCADORA GIRATORIA •

La capacidad de las trituradoras giratorias está también afectada por:

o o o o o •

El tamaño de alimentación. El tamaño del producto. La humedad del mineral. La dureza de la mena. La forma de alimentación.

Esta capacidad se puede determinar por una fórmula empírica propuesta por Taggart:

• T = 0,0845 L S •

Donde:

o o o •

L = Es el perímetro de la circunferencia cuyo diámetro es el promedio de los diámetros del cono en pulgadas. S = Es el acho de la abertura de la descarga en posición abierta, en pulgadas. T = Es el tonelaje de mineral que pasa por la chancadora en ton/h.

El tamaño de estas chancadoras se especifica por dos números, dados en pulgadas o en mm:

Tamaño = A x B •

Donde, A= Abertura de la boca. B= Diámetro inferior del cono

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PARTES DE LA TRITURADORA GIRATORIA

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OPERACIÓN Y MONTAJE DE UNA CHANCADORA GIRATORIA

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Sistema de lubricación de la chancadora giratoria

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Sistema de ajuste hidráulico de la chancadora giratoria

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CHANCADO O TRITURACION SECUNDARIA • El chancado secundario constituye la segunda etapa de la conminución que comprende a la reducción de tamaños de una alimentación proveniente de la descarga de la chancadora primaria hasta productos que alimentarán las etapas de molienda, en algunos casos y en otros al chancado terciario. El tamaño de reducción de -9” ó -6” a 2” ó ¾” representa un radio de reducción de 4 a 6. Esta operación se efectúa en chancadoras cónicas tipo Symons estándar o hidrocónicas. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CHANCADORA DE CONO ESTANDAR. (STANDARD CONE CRUSHER)

• La chancadora de cono estándar es una trituradora giratoria modificada, donde el cono está soportado sobre un cojinete curvado por abajo de la cabeza o cono. En estas chancadoras, la trituración también ocurre por compresión, pero el cono viaja cerca de cinco veces más rápido que el cono de una giratoria. Del mismo modo, la amplitud de oscilación del cono puede llegar a sobrepasar 4 veces el valor de la abertura de descarga en posición cerrada MSc. Ing. Nataniel Linares G

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ESQUEMA DE UNA CHANCADORA DE CONO ESTÁNDAR

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OPERACIÓN DE TRABAJODE UNA CHANCADORA DE CONO ESTANDAR

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PARTES DE LA CH DE CONO ESTANDAR

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CHANCADORA HIDROCONICA •

La operación de la chancadora hidrocónica de Allis Chalmers es similar a la chancadora cónica Symons. El ajuste de la máquina para regular el tamaño del producto, se lleva a cabo mediante el levantamiento hidráulico del cono de la chancadora en su soporte principal (sistema hidroset). La protección contra las sobrecargas se provee por el mismo sistema hidráulico mediante un acumulador de gas. Este sistema hidroset consta de lo siguiente:

•

Una chaqueta hidráulica o pistón que opera con aceite que soporta el eje principal de la trituradora. Un depósito de aceite acoplado, aunque separado del servicio principal de acondicionamiento del aceite. Mecanismo acumulador lleno de gas. Indicador de control de presión hidroset que permite las lecturas de los niveles de presión media, alta y baja.

• • •

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SISTEMA HIDROSET

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CHANCADO TERCIARIO •

En una gran mayoría de Plantas Concentradoras principalmente de la gran minería, el chancado terciario es la última etapa de trituración y generalmente trabaja en circuito cerrado con una zaranda o criba vibratoria (puede también operar en circuito abierto) que además puede recibir los gruesos de la criba secundaria. Un circuito de esta naturaleza permite una alimentación más homogénea a la sección de molienda. En esta etapa la máquina utilizada es una chancadora de cono de cabeza corta MSc. Ing. Nataniel Linares G

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PARTES DE LA CHANCADORA SHORT HEAD

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CHANCADORA TERCIARIA TIPO HP •

Es una chancadora cónica de cabeza corta muy moderna de control de operación automático. La abertura de descarga se selecciona de acuerdo al tamaño del producto deseado y depende de las características de la mena a ser chancada, de la potencia del motor de la chancadora o sobre el ajuste del anillo del cóncave. Opera entre el 75 y 95 % de su potencia instalada. El alimento que recibe debe estar entre 1 ½ a 2 pulgadas, con mineral muy fino vibra. Trabaja con cámara llena. El cono gira a 100 revoluciones por minuto y posee un motor que da la especificación del tamaño de la máquina, por ejemplo una chancadora HP-700, indica que su motor es de 700 HP. El sistema de arranque y de parada debe hacerse de acuerdo al catálogo de operación. El operador debe tener conocimientos de MSc. Ing. Nataniel Linares G computación

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PARTES DE LA CHANCADORA HP

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TRITURADORAS DE CONO NORDBERG SERIE GP •

Las trituradoras de cono Nordberg GP han sido desarrolladas para triturar materiales con eficiencia, fiabilidad y economía hasta conseguir los productos finales deseados las cuales pueden cubrir todas las necesidades de trituración. Al incorporar los conocimientos más actuales en trituración, las Chancadoras Nordberg Serie GP combinan la máxima eficiencia de trituración y calidad de producto final con los menores costes por tonelada producida.

•

Los altos niveles de potencia conseguidos con el robusto diseño de las trituradoras de cono GP se traducen en una alta productividad. Un probado diseño de alta productividad y el uso de componentes de alta calidad con piezas de desgaste optimizadas permiten mantener unos costes de funcionamiento reducidos. Las distintas opciones de excentricidad permiten a las trituradoras de cono GP mantener la máxima eficiencia en diferentes aplicaciones. El funcionamiento a cámara llena se alcanza fácilmente escogiendo la excentricidad del GP: la acción de trituración más eficiente se consigue fácilmente. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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PARTES DE LA TRITURADORAS DE CONO NORDBERG SERIE GP TANDAR

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PARTES DE LA TRITURADORAS DE CONO NORDBERG SERIE GP CABEZA CORTA

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CHANCADORA DE CONO WF •

•

La Nordberg Inc. a desarrollado un avanzado proceso de chancado denominado Tecnología Water Flush (WF). La chancadora WF tiene incorporados sellos especiales en los componentes internos y en lubricación, de modo que permite manejar flujos grandes de agua. También utiliza una combinación especial de velocidad y carrera (trow) para maximizar su rendimiento. El chancado húmedo frente al seco produce numerosas ventajas y costos substancialmente más bajos por reducción de tamaño, dependiendo del tipo específico de mena. Los beneficios identificados por la Nordberg para este nuevo proceso son:

o Máxima finura del producto de la chancadora, favoreciendo el rendimiento de la molienda en bolas. o En una instalación rediseñada su radio de reducción de chancado más alto puede permitir el reemplazo directo del molino de barras. o El consumo de energía se reduce en más de un 25 %. o Un HP de capacidad de chancado por 4 HP de capacidad de molienda en un molino de barras. o Aumenta más de un 50% la capacidad de la sección de chancado. o Reducción máxima de partículas a más de tres mallas. •

El agua se adiciona a la chancadora de cono WF en cantidad que generalmente produce una pulpa de 30 a 50 % de sólidos por peso, teniendo como máximo un 70 % de sólidos. Durante el chancado, este volumen grande de agua limpia de finos a través de la cámara de la chancadora, previniendo alguna recarga sobre los forros. En ausencia de finos, la chancadora da un producto que tiene una proporción significativa de partículas delgadas y escamosas. Durante la subsiguiente molienda en molino de bolas es más fácil la rotura de las partículas escamosas, reduciendo el requerimiento de energía por tonelada de mena molida.

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Alimento Agua Grizzly Ch. Cónica WF Ch. Giratoria

Ch. Cónica

Pila

Hidrociclón

Molino de bolas

Sumidero

Bomba

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Alimento

Ch. Giratoria

Grizzly

ja Fa

tr

r ta po s an

ra do

Pila Agua

Molino Semi-Autógeno

Agua

Fa ja

tr a

ns po r ta

do ra

Criba Vibratoria

Ch. Cónica WF

Bomba

Criba Vibratoria

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Bomba

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IMPACTORES DE EJE VERTICAL BARMAC •

La trituradora VSI Barmac Serie B (impactor de eje vertical) es única debido a su proceso de trituración. Mientras que la mayoría de las otras trituradoras utilizan piezas metálicas para triturar la roca, la VSI Barmac emplea la propia roca que ingresa a la máquina para su trituración. Este proceso de trituración autógeno produce el agregado con mejor forma del mercado actual. La trituración de impacto de alta velocidad que logra una VSI Barmac Serie B mejora la solidez y la forma de la piedra, reduce la humedad del producto y facilita la tarea de tamizado para crear productos superiores a un coste mínimo MSc. Ing. Nataniel Linares G

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FUNCIONAMIENTO DE UNA CHANCADORA BARMAC

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• La trituradora roca contra roca VSI Barmac Serie B le ofrece al operador moderno un control sobre la graduación del producto a través de la optimización de numerosas variables: o Variación de la velocidad del rotor, o Elección de los anillos de cavitación de la cámara de trituración, o Ajuste de la proporción de material de alimentación de cascada, y o selección de rotores de diferentes diámetros.

• Diseñada para tener pocos requisitos de mantenimiento y un funcionamiento fácil, la VSI Barmac Serie B se incorpora fácilmente a cualquier planta de trituración existente o en proyecto. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CARACTERÍSTICAS DE LA VSI BARMAC SERIE B • •

• • • • • • • • • • •

Coste de inversión competitivo, especialmente si se compara con equipamientos de trituración convencionales. Pocos requisitos de servicio y mantenimiento junto con mínimos costes operativos y de desgaste. Tecnología roca contra roca que minimiza las necesidades de piezas de desgaste. Instalación rápida y fácil. Las trituradoras requieren una estructura de apoyo mínima y son también ideales como equipos móviles. Capacidad para controlar la graduación del producto, maximizando o minimizando la producción de partículas finas. Se obtiene un producto de cubicidad superior. Mayor liberación de minerales y mayores índices de recuperación. Acción de trituración preferencial. Sistemas integrados de monitorización, control y seguridad. Más tolerante que las trituradoras convencionales en condiciones de alimentación dificultosas. Rotor de balance rápido, fácil de usar y mantener. Lubricación simple y confiable con grasa. Disponible en un rango de modelos para satisfacer todas las necesidades de capacidad en aplicaciones ternarias y cuaternarias. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CHANCADO CUATERNARIO •

En esta etapa de chancado, la reducción de tamaño de las partículas suele realizarse en la chancadora Gyradisc o de disco giratorio. Esta chancadora normalmente recibe una alimentación menor a 50 mm ( 1 a ½”, máximo 3”) y da un producto de 12 mm (1/2”a m20).

•

El triturador Gyradisc difiere de las chancadoras de cono de tipo convencional porque la conminución de la mena se consigue por un proceso de reducción llamado inter-particular. Este principio de reducción utiliza una combinación de impacto y atrición de una masa de partículas en varias capas, donde un adecuado control de la alimentación, permite un consumo constante de potencia que se necesita para un circuito eficiente. Con este tipo de chancadoras se puede obtener alimentaciones a molinos con un 100% -m3, -m4 y m5, esto se logra debido a que el ángulo del revestimiento inferior es menor que el ángulo de reposo de la mena, así que cuando el revestimiento está en reposo, la mena no resbala

•

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PROPOSITO DEL CHANCADO • En toda Planta Concentradora los propósitos principales que tiene la etapa de chancado son: o Facilidad para el transporte de la mena. o Producción de partículas con tamaños y formas requeridas. o Liberación de un mineral específico como una etapa en la separación de valores de la mena. o Preparación de la mena para el ataque químico. o Preparación de la mena a una granulometría conveniente para el procesamiento gravimétrico. o Grandes capacidades por máquina. o Bajo consumo de energía. o Bajo costo de mantenimiento. o Alta continuidad en la operación.

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CIRCUITOS DE CHANCADO Alimento Feed 1

2

Producto

100

Producto Alimento

F(x)

50

• El radio de reducción R80 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 chancado o molienda. Esto implica tomar una muestra tanto del alimento como del producto de la chancadora y luego someterlo a análisis granulométrico. F

R80 

P80

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10 100 Tamaño en micrones Nataniel Linares G

F80

80

P80

1000

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CIRCUITOS DE CHANCADO • Los parámetros que definen la selección del tipo de circuito a emplearse son: o Tonelaje de tratamiento o Rango del tamaño del producto deseado o Homogeneidad en el tamaño del producto o Dureza del mineral o Equipos de chancado disponible

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RELACIÓN DE DUREZA Y WI Descripción Muy blando Blando Medio Duro Muy duro Extremadamente duro

Wi límite 8 8 - 12 12 - 16 16 - 20 20 - 24 > 24

Luego la energía requerida para triturar una determinada cantidad de material está dada por la fórmula de Bond:  1 W  11Wi   P  80

1 F80

  

Donde: W = Energía consumida, en Kw-h/t. Wi = Índice de trabajo, en Kw-h/t. 11 = Es el factor de conversión de tonelada corta a tonelada métrica. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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OPERACIÓN DE CIRCUITOS DE CHANCADO • • • • • •

• • • • • • • • •

A través de mi andar por las Plantas Concentradoras del País, he podido notar que es importante tener algunos criterios, que coadyuven con la buena operación del circuito de chancado. Estos son: Conducir la operación con un estricto orden, limpieza y seguridad, localizando debidamente los puntos de riesgo. Verificar que las distintas máquinas tengan un ciclo regular de mantenimiento y en forma diaria la lubricación y engrase. Verificar la existencia y buen funcionamiento de los electroimanes y detectores de metales con capacidad suficiente para evitar que trozos de barrenos, combas u otros elementos férreos lleguen a las chancadoras. Verificar que el sistema colector de polvos esté operativo al 100% a fin de conservar la vida de las personas y la conservación de los equipos. Verificar constantemente el estado de las partes molturantes de las chancadoras y de las fajas de transporte, a fin de asegurar una operación de uno o dos turnos de operación, dando la capacidad suficiente de la sección de molienda. El personal de contar con los instrumentos de seguridad para evitar contratiempos o accidentes. En caso de parada programada o intempestiva, el arranque de las máquinas debe hacerlas los operarios capacitados y responsables de esta sección. Se debe contar con líneas de acceso de aire y agua a presión adecuadamente identificados con los códigos de colores de seguridad vigentes. El acceso a las tolvas debe ser seguro y protegido, utilizando correas de seguridad y líneas de resistencia adecuada. Identificar los puntos críticos en esta sección y señalizarlos para evitar accidentes. Para la evaluación operacional de esta sección, los puntos de muestreo más difíciles son las descargas de la zarandas, por lo que se debe de dotar de compuertas adecuadas que permitan obtener buenas muestra y evitar accidentes. Verificar la temperatura de los reductores y motores, pues de haber sobrecalentamiento indica que están trabajando sobrecargados o que están a punto de malograrse. Todas las partes móviles de los equipos deben estar debidamente protegidos con mallas de seguridad.

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FORMA CORRECTA DE OPERACIÓN DE UNA CH DE CONO

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INSTALACIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE CHANCADORA CÓNICA

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CRIBADO DE MINERALES INTRODUCCIÓN •

Los minerales de interés existe en la naturaleza en estado disperso, como una entidad separada, por ejemplo, partículas de oro nativo en la sílica o cuarzo, o en forma combinada, con el sulfuro de níquel o Calcopirita en una roca encajonante. A menudo debido a las diferencias relativas en la dureza, friabilidad y triturabilidad entre los minerales y la roca matriz, los minerales pueden ser "liberados" por trituración repetitiva y otros procesos de conminución. Las partículas producidas, con diferentes tamaños y formas, pueden ser separados por cribas que permiten a las partículas que son menores pasar a través de la abertura de la criba, reteniendo las otras. La separación de los constituyentes minerales puede ser un método eficiente y barato para concentrar un mineral y de rechazar los componentes de la ganga en algunas menas.

•

Las separaciones de materiales secos por las cribas y tamices son generalmente empleados hasta cerca de 75 micrones. Materiales más finos tienen la tendencia a obstruir las aberturas del tamiz. En tales casos, la presencia de agua ayuda al cribado. Las separaciones de hasta los tamaños más finos son dificultosos en un tamiz. Para tal material fino se ha adoptado otros procesos, como la clasificación.

•

En la industria metalúrgica se hace una distinción entre el cribado y el tamizado. El mecanismo de separación de tamaño de ambos es el mismo, pero la selección se aplica generalmente a las separaciones de tamaño a escala industrial, mientras que el tamizado se refiere a las operaciones a escala de laboratorio. En este capítulo se describen, el diseño de los diferentes tipos de cribas y su funcionamiento.

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CRIBADO DE MINERALES DEFINICIÓM • El cribado es una operación metalúrgica auxiliar de clasificación dimensional de PARTÍCULAS sobre una superficie perforada que dejan pasar las partículas de dimensiones inferiores a las dimensiones de la perforación de la malla, mientras que las partículas de dimensiones superiores son rechazadas y evacuadas separadamente. • Idealmente las partículas mayores que las aberturas son retenidas sobre la superficie cribante, mientras que las partículas menores pasan a través de las aberturas. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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OBJETIVOS DEL CRIBADO 1.

2. 3.

4.

5.

Separar los fragmentos más gruesos contenidos en una mezcla de material, ya sea para eliminarlos o para ser enviados a una nueva etapa de chancado. Separar los fragmentos más pequeños, como un producto final o eliminarlos como desecho. Clasificar los productos fragmentados en dimensiones comerciales. Clasificar los productos con vista a obtener operaciones de tratamiento mecánico o físicoquímico antes de llevarlos a dimensiones homogéneas. Extraer desde la alimentación a una chancadora, aquel material que cumple con las especificaciones del producto, de modo de aumentar la capacidad y eficiencia de la maquina. 03/05/2012

Equipo de cribado o zarandeo con movimiento vibratorio

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OPERACIÓN DE CRIBADO INDUSTRIAL El cribado mecánico se basa en las oportunidades de paso de una partícula a través de la superficie clasificadora. Estas “oportunidades” son función de:

La trayectoria de las partículas,

La forma de las partículas,

El tamaño y forma del orificio,

Del número sucesivo de orificios que puede encontrar una partícula determinada, MSc. Ing. Nataniel Linaresetc. G

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CRIBA O ZARANDA •

El equipo utilizado en el cribado es una criba que consiste de una malla, la cual puede ser de una plancha de acero perforada o de alambre tejido de alta resistencia a la abrasión y al impacto; una estructura metálica que soporta a la malla y bordes de altura adecuada para mantener el mineral sobre la superficie de la malla y un sistema de accionamiento, que en algunos casos sólo la fija y en otros es un eje excéntrico conectado a un motor eléctrico que le da un movimiento característico. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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OBJETIVOS DEL CRIBADO •

•

• •

•

Separar los fragmentos más gruesos contenidos en una mezcla de material, ya sea para eliminarlos o para ser enviados a una nueva etapa de chancado. Separar los fragmentos más pequeños, como un producto final o eliminarlos como desecho. Clasificar los productos fragmentados en dimensiones comerciales. Clasificar los productos con vista a obtener operaciones de tratamiento mecánico o físicoquímico antes de llevarlos a dimensiones homogéneas. Extraer desde la alimentación a una chancadora, aquel material que cumple con las especificaciones del producto, de modo de aumentar la capacidad y eficiencia de la maquina.

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TIPOS DE CRIBAS

Cribas Estacionarias.

Cribas Móviles.

Cribas de Alta Velocidad

Cribas Rotatorias. Cribas de Barras o Grizzly.

•Trommel.

Cribas Vibratorias.

Cribas Curvas o Sieve Bend.

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•Parrilla Vibratoria. •Criba vibratoria de doble bandeja.

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CRIBA ESTACIONARIA O GRIZZLY •

• • •

•

Esta criba (grizzly) se caracteriza por su malla que está hecha de barras de acero paralelas de sección trapezoidal, dispuestos con la base mayor hacia arriba, de modo que el material alimentado, no se obstruya en ellas y el desgaste sea compensado por la base de mayor sección. Se usa para cribado de material de tamaño muy grueso. Estas puede estar en sentido horizontal o inclinados comúnmente alrededor de 35º a 45º sobre la horizontal. Frecuentemente las barras forman parte del fondo de un canal de paredes laterales que debe ser lo bastante alto para evitar caer sobre ellas, reboten algunos trozos y caigan al exterior.

Características de los Grizzlys o o o o

Pueden ser fijos o vibratorios Se instalan antes de las chancadoras primarias La luz entre los rieles generalmente es igual a la descarga de la chancadora o ligeramente mayor. Los rieles deben estar libres de carga

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CRIBA CURVA •

Denominada también criba D.S.M. (Dutch States Mines).

•

Se caracteriza por tener una malla constituida por rejillas paralelas de acero, de sección trapezoidal, formando una superficie curva en un arco aproximado de 60. Este equipo trabaja con pulpas y puede realizar separaciones en tamaños finos, lográndose cortes hasta de 50 micrones y la capacidad es hasta 180 m3/h por cada metro cuadrado del área. La principal variable de aplicación es la velocidad de flujo de la pulpa. Estas cribas curvas se aplican en la molienda en circuito cerrado de menas de mineral pesado, permitiendo reducir la sobremolienda de estos. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CRIBAS DINÁMICAS En estas cribas se favorece la estratificación de las partículas mediante el movimiento de la superficie cribante. Se clasifican en:

Cribas rotatorias y Cribas vibratorias MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CRIBA ROTATORIA O “TROMMEL” • Es uno de los dispositivos de cribado más antiguo. • Tiene una forma cilíndrica y gira este cuerpo entorno a un eje axial( 40% de la velocidad critica) con una pequeña inclinación( alrededor de 18º con respecto del eje horizontal). • Se alimenta el material en el extremo del tambor y el material fino pasa a través de las aberturas mientras que el grueso descarga en el extremo opuesto. Este equipo puede procesar el mineral en seco o en húmedo. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CRIBA ROTATORIA O “TROMMEL” • Estos dispositivo pueden tener distintas secciones de tamaño de abertura, tratan materiales desde 55mm hasta 6 mm y aun menor tamaño si se procesa en húmedo. • Aplicaciones:

o Tratamiento de gravas, de productos de canteras, de yacimientos aluvionales de oro y estaño. o En el rebose de molinos SAG o bolas.

• Desventaja:

o Poca capacidad y se tapa o satura con facilidad.

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CRIBA VIBRATORIA La criba vibratoria es el equipo de cribado que más se emplea en procesamiento de minerales y por tanto existe una gran variedad que pueden clasificarse de acuerdo con: El movimiento vibratorio real de la superficie de cribado. El lugar en que se aplica el movimiento vibratorio.

La forma en que se genera el movimiento.

La naturaleza de la superficie de cribado.

La forma en que está sostenida la criba.

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CRIBA VIBRATORIA • Una criba vibratoria está constituida de una malla que puede ser de alambre tejido o de planchas perforadas, montada en una armadura metálica que vibra a gran velocidad - 1000 a 3600 ciclos/min. - con oscilaciones de 1/8”a ½” que originan movimientos circulares, elípticos o de vaivén en un plano oblicuo a la superficie de la criba; este movimiento permite que las partículas puedan estratificarse y entrar en contacto con la superficie cribante y al mismo tiempo que el material pueda avanzar sobre la superficie de la malla. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CRIBA VIBRATORIA INCLINADA •

Las cribas vibratorias inclinadas son aquellas en las que la superficie se instala con una pendiente que puede oscilar entre 15 y 35. El movimiento puede ser elíptico o circular el cual origina la clasificación y desplazamiento de la mena.

•

En una criba vibratoria, el movimiento vibratorio puede ser originado por:

o Mecanismo de excéntrica. o Mecanismo por solenoide. o Mecanismo de pesos desbalanceados y vibrador mecánico.

•

El movimiento por mecanismo de excéntrica, se utiliza para aparatos que trabajan con partículas gruesas mayores a 1½”.

•

El movimiento originado por pesos desbalanceados y un vibrador mecánico se utiliza para rangos de tamaños menores a 1½” y es bastante efectivo hasta la malla 28.

•

El movimiento originado por vibraciones eléctricas producidas por solenoides, casi no se usan en procesamiento de minerales. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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TIPOS DE LECHOS EN CRIBAS •

Las cribas vibratorios pueden ser usados en forma continua o discontinua.

•

Discontinuo: las partículas son ubicadas sobre el harnero y vibradas un periodo de tiempo, siendo el numero de oportunidades directamente proporcional al tiempo de harneado (Laboratorio).

•

Continuo: las partículas son continuamente alimentadas por la parte superior de un harnero inclinado y fluye a través de la malla influenciado por la gravedad. El número de oportunidad es directamente proporcional a la longitud y ángulo de inclinación.

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OPERACIÓN DE UNA CRIBA •

La probabilidad de que la partícula choque en la superficie de la criba o pase a través de las aberturas de este, es directamente afectada por la relación de tamaño de la partícula y el de dicha abertura.

•

La mayor probabilidad de que la partícula pase a través de la abertura existe cuando la abertura es mucho mas grande que el tamaño de partícula.

•

La menor probabilidad de que la partícula pase a través de las aberturas existe cuando el tamaño de la abertura es más pequeño que el tamaño de la partícula.

•

La velocidad del flujo de material a través de las aberturas de la superficie de la criba variará de pendiendo del grado de la estratificación y de la probabilidad de paso. MSc. Ing. Nataniel Linares G

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CRIBAS DE ALTA VELOCIDAD • Clasificación de materiales finos. • Velocidades de 500 a 3000 ciclos por minuto, con amplitudes de 4,8 mm y menores. • Tipo: inclinado de 2 o 4 rodamientos. • Los mecanismo vibratorios pueden ser electromecánicos o electromagnéticos.

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PROPOSITO DEL CRIBADO

La operación de cribado, en toda Planta Concentradora o de Procesamiento de minerales, tiene los siguientes propósitos: MSc. Ing. Nataniel Linares G

• Evitar que la mena triturada en forma incompleta, ingrese a la siguiente operación unitaria, aumentando así su capacidad y eficiencia. • Extraer el material más pequeño que cierto tamaño especificado del alimento a una operación unitaria. • Seleccionar materiales dentro de grupos específicos de tamaños de productos terminados. • Proveer un adecuado rango de tamaño de alimento a cualquier otra operación unitaria.

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VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA OPERACIÓN DE CRIBADO

Variables relacionadas con las características de la criba.

Tipo de malla.

Relación entre el área abierta y el área total de la superficie cribante.

Amplitud de oscilación y frecuencia.

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Variables relacionadas a las características del mineral.

Variables relacionadas a la operación.

Análisis granulométrico del alimento.

Pendiente de la malla.

Humedad superficial de la mena.

Capacidad de la criba.

Eficiencia de la criba.

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TIPO DE MALLA •

Su elección es siempre un problema latente para cada mena, pero mínimamente debe cumplir con los requerimientos de tamaño de corte de separación y de resistencia a la abrasión y vibración. En el mercado encontramos mallas de tres clases: o

De placas perforadas que pueden ser de acero al manganeso, inoxidables o de caucho las cuales han resultado ser más durables y menos ruidosas, etc. aunque de mayor costo inicial.

o

De mallas metálicas que pueden ser de acero alto carbono, acero galvanizado, etc. Son recomendadas para partículas menores a 1 ½”.

De barras paralelas que pueden ser de acero al manganeso, inoxidable o caucho. Estas cribas generalmente se utilizan en la clasificación de partículas muy grandes tales como las cribas estacionarias o las vibratorias denominadas MSc. Ing. Nataniel grizzlies Linares G

o

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EFICIENCIA DE CRIBAS

La eficiencia de una criba esta determinado por el grado de perfección de la separación del material en dos fracciones: material grueso y material fino.

La eficiencia se puede calcular las siguientes expresiones: Ec = 100 - (% de finos en el rechazo) O en forma equivalente tenemos:

Existen dos métodos para determinar la eficiencia de una criba

Eficiencia de recuperación de los finos, "E”.

𝑬𝒄 =

𝑾𝒐 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝑾𝒗𝒐

Donde: Ec Wo W vo

= Es la eficiencia de extracción de finos. = Peso de gruesos producido. = Peso verdadero de gruesos en el alimento, tal como se ha determinado en el laboratorio.

Esto es cuando la eliminación de finos es el parámetro de control. Por otro lado, si el parámetro de control fuera la recuperación de finos, se puede utilizar las siguientes fórmulas:

𝑬𝒄 =

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒒𝒖𝒆 𝒔𝒆 𝒗𝒂 𝒂𝒍 𝒑𝒂𝒔𝒂𝒏𝒕𝒆 𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆 𝒑𝒂𝒔𝒂𝒏𝒕𝒆 𝒆𝒏 𝒆𝒍 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐

o

Eficiencia de eliminación de los finos, "e”.

Ec  10000 x Donde:

F(x)O

Ec = Eficiencia de recuperación de finos. F(x)F = Porcentaje de finos en el alimento. = Porcentaje de finos en el producto grueso.

ET  MSc. Ing. Nataniel Linares G

F ( x) F  F ( x)O  F ( x) F 100  F ( x) O 

G ( x) O  G ( x) F x100 G ( x) O 1  G ( x) F  03/05/2012

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CARGA CIRCULANTE EN CIRCUITOS CERRADOS DE

CHANCADO-CRIBADO

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