Conminución de minerales Ing. Juan Vega G. PROCESAMIENTO DE MINERAL Conminución 1. Chancado 2. Clasificación 3. Molienda Concentración 1. Flotación 2. Espesamiento 3. Filtración 4. Secado DIAGRAMA DE FLUJO PROCESAMIENTO DE MINERALES MINERAL CHANCADO 2º-3º FLOTACIÓN RELAVES A TRANQUE HARNEROS CHANCADO PRIMARIO CONCENTRADO DE COBRE HUMEDO MOLIENDA ESPESAMIENTO FILTRADO SECADO CONCENTRADO DE COBRE CHANCADO - TAMIZADO Y FAJAS TRANSPORTADORAS Ing. Juan Vega González CONMINUNCIÓN Conminución es un término general utilizado para indicar la reducción de tamaño de un mineral y que puede ser aplicado sin importar el mecanismo de fractura involucrado. Equipos de reducción de tamaño, chancadoras (trituradoras), molinos rotatorios de varios tipos, molinos de impacto y molinos de rodillos, otros. El rol de la conminución y de las operaciones unitarias relacionadas a ella es de gran importancia. Esto es especialmente cierto en términos de los costos de operación, ya que estos procesos unitarios representan la mayor fracción de los costos totales en el procesamiento de minerales. Razones para reducir de tamaño un mineral • Lograr la liberación de especies minerales comerciables desde una matriz formada por minerales de interés económico y ganga. • Promover reacciones químicas rápidas a través de la exposición de una gran área superficial. • Para reducir un material con características de tamaño deseables para su posterior procesamiento, manejo y/o almacenamiento. • Para satisfacer requerimientos de mercado en cuanto a especificaciones de tamaños particulares en el producto. Etapas básicas de conminución CONMINUCION - LA LIBERACIÓN Cuando las partículas de una mena están formadas por los minerales, se habla de partículas libres; cuando ellas consisten de dos o más especies minerales se les llaman partículas mixtas. La Liberación es la separación de los componentes minerales de la mena Causas de la separación o fractura en materiales: Compresión Impacto Cizalle Mecanismos presentes en conminución La ruptura de esquicios y cantos de una partícula, esfuerzos fuera del centro de la partícula, genera el mecanismo de astillamiento. Cuando el esfuerzo de cizalle se concentra en la superficie de la partícula se produce abrasión. Consumo de energía de cada una de las etapas de reducción de tamaños Es importante establecer correlaciónales confiables entre la energía específica, kWh/t consumida en un proceso de conminución y la correspondiente reducción de tamaño y asi proyectar su correcto dimensionamiento a escala industrial. CHANCADORAS En el chancado primario de minerales se utiliza principalmente chancadoras de mandíbula o giratorias. En el secundario, chancadoras de cono. Mientras que en el chancado terciario se utilizan casi universalmente chancadoras de cono. Alternativamente, cuando existe chancado cuaternario, las chancadoras utilizadas son de cono. Chancadora primaria • Giratorias • Mandíbulas Chancadora secundaria • Cónicas Trituradoras EQUIPOS DE TRITURACIÓN MANDÍBULAS El tamaño de la chancadora se expresa de acuerdo al área de entrada, es decir, la distancia entre las mandíbulas en la abertura de alimentación que se denomina boca y el ancho de las placas (longitud de la abertura de admisión). Es una chancadora de 30’’ x 48’’ tendrá una boca de 30 plg. Y un ancho de placas de 48 plg. Al seleccionar la chancadora apropiada para mineral de un cierto grosor, debe procurarse que la dimensión mayor de los trazos no debe sobrepasar el 80% de la distancia entre quijadas. TRITURADORA GIRATORIA El tamaño de las chancadoras giratorias se especifican por la boca (ancho de la abertura de admisión) y el diámetro del manto, como. Así, una chancadora giratoria de 42 x 65 pl., tendrá un ancho de admisión de 42 plg. Y un manto de 65 plg. de diámetro. El ángulo de mordida es este tipo de chancadora normalmente es mayor que al de mandíbulas, generalmente 25º. Comparación entre chancadoras primarias Chancadoras secundarias y terciarias El tamaño máximo normalmente será menor de 6 ú 8 plg. de Diámetro. Las chancadoras usadas en chancado secundario y terciario son esencialmente las mismas, excepto que para chancado terciario se usa una abertura de salida menor. La mayor parte de chancado secundario y terciario (chancado fino) de minerales se realiza con chancadoras de cono. Radio de reducción: F80/P80 CHANCADORA CONICA Las chancadoras de cono se especifican por el diámetro del revestimiento del cono. Los tamaños pueden variar desde 2 hasta 10 pies y tienen capacidades de hasta 3000 tc/h para aberturas de salida de 2 1/2 plg. CALCULO DE CAPACIDAD DE CHANCADORAS DE MANDIBULAS: Para una chancadora de mandíbulas, se puede aplicar la relación práctica: T=9.3*10^(-2)*L*S0 Donde: L = longitud de la recepción, cm S0= set en posición abierta, cm T = toneladas métricas por hora Para chancadoras pequeñas, este resultado es exagerado, mientras que las más grandes, el resultado queda corto. Por tal razón debe usarse solo para tamaños medianos. Ejemplo Práctico Estimación de consumo de energía en chancadoras La potencia requerida para el chancado de un tamaño determinado hasta la granulometría deseada, se puede calcular en forma aproximada por la fórmula de Bond :1 Supongamos que Wi = 15 KWH/TC, F80 = 50 cm = 500 000 um, P80 = 7,5 cm. = 75 000 um; entonces: Si el tonelaje horario llegara a 500 TC/h, la potencia requerida sería (sin incluir pérdidas de transmisión): 500 * 0,34 = 170 KW TAMIZADO Se define como la clasificación del material en grupos de tamaño, de acuerdo al área transversal de las partículas, conforme pasan por una superficie la cual contiene aberturas de dimensiones fijas. El material que pasa a través de la abertura del cedazo se le llama undersize , mientras q el material remanente sobre la malla se le denomina oversize. Propósito: Prevenir q el material chancado en forma incompleta ingrese a la siguiente operación unitaria Parrilla para tamizaje de mineral Seca Separación de los tamices o cedazos se efectúa estrictamente según el tamaño de la partícula. Clasificación Húmeda La separación tiene lugar según el principio de sedimentación, en que intervienen tanto tamaño, como forma y peso de las partículas. • En ambos casos, se aumenta tanto la capacidad como la eficiencia de los procesos de conminución respectivos. • La separación es más precisa y nítida en los tamices o cedazos que en los clasificadores húmedos. CLASIFICACIÓN SECA •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. Objetivos del tamizado •Separar los fragmentos más pequeños, como un producto final o eliminarlos como deshechos. •Clasificar los productos fragmentados en dimensiones comerciales. •Extraer desde la alimentación a una chancadora aquel material que ya cumple con las especificaciones del producto de modo de aumentar la capacidad y eficiencia de la máquina. PARRILLAS O GRIZZLY En su forma más simple consiste de una serie de barras paralelas o rieles con aberturas de ancho uniforme montadas en un marco Los grizzlies pueden ser horizontales o inclinados (35 a 45º) para ser usados antes de chancadoras o correas transportadoras. Mayor uso en la preclasificación de la alimentación de chancadoras primarias ZARANDAS VIBRATORIAS Telas metálicas o placas perforadas, montadas sobre armazones que vibran a gran velocidad (1000 a 3600 ciclos/minuto), con oscilaciones de 1/8’’ a ½’’ que originan movimientos circulares, elípticos o de vaivén en un plano oblicuo a la superficie del tamiz TAMICES VIBRATORIOS Horizontales, Inclinados En los cuales el movimiento de la superficie tamizante ocurre en una dirección oblicua a su superficie. Este movimiento produce el avance del material. Aquellos en los que la superficie tamizante se encuentra instalada con una pendiente que puede oscilar entre 15º y 35º. La inclinación, justamente con el movimiento elíptico o circular del tamiz originan un desplazamiento. NIVELES TAMICES VIBRATORIOS Existen zarandas con 1, 2 o 3 cubiertas, cada cual con su respectivo tamiz cuya abertura es cada vez más pequeña en la cubierta inferior y mayor en las cubiertas superiores. TAMICES DE LABORATORIO : Análisis granulométrico Para la capacidad de producción de las cribas planas La siguiente relación permite encontrar el tonelaje de tratamiento �=�∗�∗� Donde: K= factor de tonelaje, depende de la abertura de malla A= área del tamiz a=abertura de malla, cm T= toneladas métricas por hora Abertura de Malla (cm) 0.635 1.27 1.905 2.54 3.175 3.81 k 47.287 31.909 26.911 25.758 25.758 25.758 FAJAS TRANSPORTADORAS Son equipos que transportan el mineral seco de un punto a otro es decir desde la salida de un equipo hasta la alimentación de otro. Las pendientes de las fajas se limitan a 30o, comúnmente (18-20o) Acondicionamiento eléctrico: -4 Potencia (Hp) = TM/h x L x V x C x 3.2047 x 10 Donde: L = longitud de la faja, m. V = velocidad de la faja , m/min. C = cte de peso de los minerales, varia de 1.4 – 2.5 ESQUEMA DEL SISTEMA DE TRITURACIÓN Y CLASIFICACIÓN - PROCESAMIENTO PETREO PLANTA DE TRITURACIÓN Y CLASIFICACIÓN PLANTA DE TRITURACIÓN Y CLASIFICACIÓN AREA DE CHANCADO DE ISCAYCRUZ
