MOLIENDA

MOLIENDA

INTRODUCCIN

La funcin del procesamiento de minerales es preparar el mineral para la extraccin

del metal. Para esto se debe separar la parte valiosa de la ganga, produciendo una

fraccin enriquecida que se denomina concentrado y un descarte llamado colas. Al

concentrar, se reduce el volumen de material que los metalurgistas van a manipular y

de reactivos necesarios para obtener el metal puro. Existen dos operaciones

fundamentales en el procesamiento de minerales:

Liberacin del material valiosos de la ganga

Separacin de este material de la ganga, proceso denominado concentracin.

La liberacin del material valiosos de la ganga se realiza mediante la molienda, hasta

un tamao tal que el producto sea una mezcla relativamente limpia de partculas de

material y ganga, este material es necesario clasificarlo para obtener el tamao

deseado.

El siguiente proceso que es la separacin se realiza valindose de ciertas diferencias

entre las propiedades de los constituyentes del mineral. Un mtodo de separacin que

utiliza las diferencias en las propiedades superficiales de los minerales es la Flotacin.

GENERALIDADES DE MOLIENDA

La molienda es la ltima etapa de reduccin de tamaos. En esta etapa las partculas

se reducen en tamao por una combinacin de impacto y abrasin va seca o hmeda.

La operacin se realiza en recipientes cilndricos rotatorios llamados molinos de

volteo. Estos contienen una carga de medio de molienda que se mueve dentro del

molino produciendo la disminucin de tamao de las partculas. El medio de molienda

puede estar compuesto de barras de acero, bolas, roca dura o en algunos casos de

trozos del mismo mineral.

En el proceso de molienda, partculas entre 5 a 20 mm se reducen en tamao hasta

partculas de 10 a 300 m. Todos los minerales tienen un mallaje o tamao ptimo de

molienda, el cual depende de varios factores incluyendo la extensin en la cual los

elementos valiosos estn dispersos en la ganga y el proceso de separacin a usar.

Objetivos de la molienda y su importancia

La molienda es una operacin unitaria que tiene por objeto reducir el tamao del

mineral para liberar las partculas de mineral de la ganga. La separacin entre

partculas que contienen el mineral (valiosos) y el resto, ocurre en la etapa siguiente a

la molienda que es la flotacin. La importancia de esta operacin queda demostrada

por el hecho que gran parte de la energa gastada en el procesamiento de un mineral

es ocupada por molienda. En consecuencia esta parte del proceso es de fundamental

incidencia en el costo del producto. Cualquier mejoramiento en la operacin de

conminucin, se reflejar como una importante economa del proceso.

MECANISMOS DE CONMINUCIN

La molienda en molinos de volteo est influenciada por el tamao, cantidad, el

tipo de movimiento y los espacios entre los elementos de molienda en el molino.

En oposicin al chancado, que se efecta entre superficies relativamente rgidas,

la molienda es un proceso al azar y est sujeta a las leyes de probabilidad. El

grado de molienda de una partcula de mineral depende de la probabilidad de

que sta llegue a una zona en que acta el medio de molienda y la probabilidad

que ocurra algn efecto o evento de molienda. La reduccin de tamao en un

molino se debe a la accin de tres tipos de mecanismos que pueden actuar

simultneamente: impacto o compresin, cizalle y abrasin.

Figuras: (a) Impacto o compresin (b) Cizalle (c) Abrasin

Impacto o Compresin: Aplicada normalmente a la superficie de la partcula

Cizalle: Debido a las fuerzas oblicuas o de corte

Abrasin: Debido a las fuerzas que actan paralelas a la superficie

Estos mecanismos distorsionan las partculas y cambian su forma ms all de ciertos

lmites determinados por su grado de elasticidad, causando el quiebre de ellas. La

molienda comnmente se efecta va hmeda, aunque en ciertas aplicaciones se

recomienda molienda seca.

Cuando el molino se hace rotar, la mezcla del medio de molienda, mineral y agua, se

mezclan en forma ntima y el medio de molienda puede reducir de tamao las partculas

por cualquiera de los mtodos anteriores, dependiendo de la velocidad de rotacin del

molino. Esta velocidad de rotacin proporciona la energa necesaria para moler, pero

parte importante de ella se disipa como calor y ruido.

Esta etapa es la que consume mayor energa de todo el proceso de tratamiento de

minerales, por lo cual debe ser estrictamente controlada.

MOVIMIENTO DE LA CARGA EN UN MOLINO

Lo que distingue a este tipo de molinos es el uso del medio de molienda. El medio de

molienda est compuesto por elementos grandes, duros y pesados en relacin a las

partculas de mineral, pero pequeos en relacin al volumen del molino; ya que

ocupan poco menos de la mitad del volumen del molino. Debido a la rotacin y

friccin de la carcasa del molino, el medio de molienda es elevado hasta alcanzar una

posicin de equilibrio dinmico cayendo sobre la carga, alrededor de una zona

muerta, donde ocurre poco movimiento y en una zona donde no hay carga.

La velocidad de rotacin del molino gobierna la naturaleza del producto y la cantidad

de desgaste del recubrimiento de la carcasa . Por ejemplo, un conocimiento prctico

de la trayectoria seguida por las bolas de acero en un molino determina la velocidad a

que debe rotar para que las bolas caigan sobre el pie de la carga y no sobre el

recubrimiento; ya que esto provocara un rpido desgaste de ste.

La fuerza impulsora del molino se transmite por el recubrimiento a la carga. A

velocidades relativamente bajas, con recubrimientos lisos, el medio de molienda

tiende a rodar hacia el pie del molino y ocurre disminucin de tamao principalmente

por abrasin. Este efecto de cascada produce molienda ms fina con aumento de la

produccin de lamas e incremento del desgaste del recubrimiento. A mayores

velocidades el medio de molienda cae en un efecto de catarata sobre el pie de la

carga. Este efecto favorece la reduccin de tamao por impacto, la produccin de

partculas de tamao mayor y reduce el desgaste del recubrimiento. A la velocidad

crtica del molino, la trayectoria terica del medio es tal que caeran fuera de la carga.

En la prctica ocurre el fenmeno de centrifugacin y el medio de molienda se mueve

en una posicin esencialmente fija contra la carcasa.

Baja velocidad Efecto cascada Abrasin Molienda fina Desgaste del

recubrimiento.

Mayor velocidad Efecto catarata Impacto Molienda gruesa

Zona muerta

Zona de impacto

Zona de abrasin

Zona catarata

Zona cascada

Trayectoria parablica

Trayectoria circular

Figura : Movimiento de la carga en un molino de rodamiento de carga

VELOCIDAD CRTICA

La velocidad crtica de un molino, es la velocidad mnima a la cual la carga se

centrifuga y se mantiene sostenida contra las paredes del cilindro del molino.

Si desarrollamos un balance de fuerzas a la velocidad crtica se obtiene:

En donde:

D = dimetro del molino en pies

NC = velocidad crtica en r.p.m

para valores de D mucho mayores que el dimetro de los medios moledores se puede

utilizar :

Ejercicio : Determinar la velocidad del SAG 3 en r.p.m, si trabaja a un 79 % de la

velocidad crtica y posee un dimetro de 36.

dDNC

6.76

DNC

6.76

m.p.r ...

D

.NC 76612

6

676

36

676676

Por lo tanto la velocidad del molino es 0.79 * 12.766 = 10 r.p.m.

MOLINOS ROTATORIOS DE VOLTEO

Molinos de volteo es el nombre genrico de una serie de modelos de molinos para

reduccin fina que se basan en el mismo principio de molienda. Estos molinos, en

general consisten en una carcasa cilndrica o cnica que rota sobre su eje horizontal y

que est cargada con medios de molienda tales como barra, bolas o rocas del mismo

mineral.

Los tipos de molinos son:

Molinos de barras

Molinos de bolas

El molino de bolas difiere del de barras en su relacin largo/dimetro (L / D). En general

para molinos de bolas, su largo no excede del dimetro (L/D =1). El molino de barras

comnmente es largo comparado con su dimetro (L/D 1).

MOLINO DE BARRAS

Se pueden considerar como mquinas de chancado fino o molienda gruesa. Son

capaces de trabajar con alimentaciones de 50 mm y entregar productos de hasta 300

m. A menudo se prefieren para chancado fino, sobre todo cuando el material tiene

alto contenido de arcilla y tienden a taponar al chancador. La caracterstica distintiva

de un molino de barras es que la longitud de la coraza cilndrica est entre 1,5 a 2,5

veces su dimetro.

Las barras son un poco ms cortas que el largo del molino (2 a 3 pulg) para que

trabajen en buenas condiciones sin formar puentes a lo ancho del cilindro. La longitud

mxima del molino es de aproximadamente seis metros, pues para longitudes mayores

las barras se deforman (se pandean). Puesto que las barras superiores a 6 m se

deforman, esto establece la longitud mxima del molino. Actualmente se usan molinos

de barras de hasta 4,57 m de dimetro por 6,4 m de longitud.

Los dimetros de las barras varan de 25 a 150 mm. Mientras ms pequeo sea el

dimetro de las barras, mayor ser el rea de molienda y por consiguiente ser mayor

la eficiencia de molienda.

Se usan barras de acero al alto carbono porque son ms duras y se quiebran en vez de

doblarse al desgastarse, no enredndose as con las otras barras. La capacidad ptima

de molienda se obtiene con barras nuevas cuando estas ocupan el 35 % del volumen de

la coraza.

Cuando el volumen alcanza 20 30 % (por desgaste) se restituye el valor original

agregando barras nuevas y retirando las ms desgastadas.

La sobrecarga da como resultado una molienda ineficiente y un mayor consumo de

barras y revestimiento. El consumo de barras vara ampliamente con las caractersticas

de la alimentacin del molino, velocidad del molino, longitud de las barras y tamao del

producto, normalmente est en el rango de 0.1 a 1.0 kg de acero por tonelada de mineral

para molienda en hmedo, pero es menor para la molienda en seco.

Los molinos de barras normalmente trabajan entre el 50 a 65 % de la velocidad crtica,

con el fin de que las barras formen una cascada en vez de una catarata lo cual tiende a

trabar las barras.

Fig. : Accin de molienda de las barras

Las siguientes ventajas se deben considerar cuando estos molinos se comparan con

otros tipos.

1.- La accin de molienda controla la distribucin de tamao del producto de tal forma

que no es necesario un circuito cerrado.

2.- El medio de molienda es de un costo relativamente bajo.

3.- Se obtiene una alta eficiencia de molienda puesto que hay menos espacio en una

carga de barras que con cualquier otro medio de molienda. Esto tambin da por

resultado un bajo consumo de acero. Debido a su mayor masa, las barras en cascada

ejercen un golpe ms fuerte que una carga de bolas de acero y por consiguiente las

partculas gruesas se quiebran ms fcilmente.

4.- Las barras se pueden mantener en condiciones de trabajo mximas ya que las

barras gastadas se pueden reemplazar fcilmente.

MOLINOS DE BOLAS

Las etapas finales de reduccin de tamao se efectan en molinos de bolas. Estos

pueden clasificarse por la naturaleza de la descarga en:

Descarga overflow o rebalse

Descarga por parrillas

Este ltimo tipo est provisto con parrillas de descarga entre el cuerpo cilndrico del

molino y el mun de descarga. La pulpa fluye libremente a travs de las aberturas de

la parrilla y despus es elevada hasta el nivel del mun de descarga. Los molinos con

parrilla comnmente trabajan con alimentacin ms gruesa que los con rebalse y no se

usan para molienda muy fina. La razn principal es que con la formacin de muchas

bolas pequeas, el rea de aberturas de la parrilla se obstruye rpidamente.

El molino con descarga por rebalse es el que se usa para la mayora de las

aplicaciones, debido a que es ms simple de operar, se usa de preferencia para

molienda fina y remolienda.

Varios factores afectan la eficiencia de la molienda en los molinos de bolas. La

densidad de la pulpa de la alimentacin debe ser tan alta como sea posible y

compatible con la facilidad de fluir a travs del molino.

Es esencial que las bolas estn cubiertas con una capa de mineral. Una pulpa muy

diluida incrementa el contacto de metal a metal, produciendo un consumo de acero

elevado y una eficiencia reducida de molienda.

Porcentaje de slido ; los molinos de bolas deben trabajar entre 65 y 80 % de slido

por peso, lo que da un mejor aprovechamiento de la energa.

La viscosidad de la pulpa aumenta con la finura de las partculas, por consiguiente los

circuitos de molienda fina requieren menores densidades de pulpa.

Al igual que con los molinos de barras la eficiencia depende del rea disponible para

molienda. Por esta razn se agrega una cierta distribucin de tamao de bolas y las

ms grandes sern aquellas necesarias para fracturar las partculas ms grandes y

duras que vienen con la alimentacin. Cuando las bolas se gastan dejan el molino

junto con el producto y se pueden remover pasando las descarga por una rejilla o

tamiz colocado sobre el cajn receptor de pulpa.

La carga de bolas:

La carga del medio de molienda ocupa entre el 40 50 % del volumen interno del

molino, alcanzando un mximo en 50 %, en una zona en que la eficiencia no vare

mucho con la carga.

Velocidad de rotacin:

Los molinos de bolas comnmente se operan a velocidades mayores que los molinos

de barras, de tal forma que se obtiene primordialmente un efecto de catarata. La

velocidad normalmente est comprendida entre el 70 y 80 % de la velocidad crtica.

CIRCUITOS DE MOLIENDA

El tipo de molino para una molienda particular y el circuito en que debe estar deben

considerarse simultneamente. Los circuitos se dividen en cerrados y abiertos. En la

industria minera casi siempre se usa circuito cerrado (molino de bolas) en el cual el

material del tamao requerido se remueve en un clasificador, retornando los tamaos

mayores al molino (Fig. N 4).

En operaciones en circuito cerrado no se requiere efectuar toda la reduccin de

tamao en un paso. En vez de esto, los esfuerzos van encaminados a retirar el material

desde el circuito tan pronto alcance el tamao deseado, aumentando as la capacidad.

El material retornado (C) al molino se denomina "carga circulante" y su peso se

expresa como un porcentaje de la alimentacin fresca (F).

100 X A

Ccirculante aargC

El circuito cerrado reduce el tiempo de residencia de las partculas en cada paso,

eliminando el exceso de molienda e incrementando la energa disponible para

molienda til. Debido a la gran cantidad de material de tamao cercano al tamao del

producto que se retorna al molino, hay una reduccin del tamao medio de la

alimentacin, lo cual permite el uso de bolas ms pequeas aumentando la eficiencia

de la molienda.

Los molinos de barras generalmente se usan en circuito abierto debido a su accin de

molienda, especialmente cuando preparan la alimentacin a los molinos de bolas. Los

molinos de bolas virtualmente siempre se usan en circuito cerrado con algn tipo de

clasificador.

Circuito cerrado directo: El material de alimentacin fresca entra directamente al

molino.

Circuito cerrado inverso: El material de alimentacin fresca entra primeramente a un

clasificador y el sobretamao pasa al molino como carga circulante.

CIRCUITOS DE MOLIENDA Flotacin

Alimentacin

Circuito Cerrado directo

Flotacin

Alimentacin

Circuito Cerrado inverso

Alimentacin

Fig. 4b: Circuito Abierto

Descarga

Descarga Alimentacin

Circuito abierto: estos se caracterizan porque no existe un equipo clasificador en

la descarga y por ende la descarga del molino continuo su paso a la prxima etapa.

Variables en el Proceso de Molienda

En general, las variables del proceso de molienda pueden clasificarse en variables de

diseo y variables operacionales.

a) Variables de Diseo

El diseo de circuitos de molienda debe considerar una serie de variables tales como:

1.- Velocidad crtica del Molino: Velocidad a la cual las fuerzas centrfugas actan sobre

la carga de un molino, obligndola a adherirse a las corazas internas, con la

consiguiente prdida de eficiencia.

2.- Volumen de carga : Se expresa como el porcentaje del volumen entre las corazas que

es llenado con bolas y mineral.

3.- Potencia versus carga en el molino: La mxima potencia se consume en el caso de

que la carga ocupe aproximadamente el 50 % del volumen.

4.- Tamao del Molino: El tamao del molino se determinar slo en base a la potencia

requerida para moler.

b) Variables Operacionales

Las variables de operacin ms relevantes del proceso de molienda son las siguientes:

a) Porcentaje de slido en el molino: El porcentaje de slido de la pulpa en el interior del

molino, se regula normalmente con adicin de agua para obtener una viscosidad

adecuada.

b) Tamao de bolas: Es la variables simple ms importante en el circuito de molienda;

asimismo, el tamao, densidad, forma, dureza, tenacidad y cantidad de medios de

molienda, tienen marcados efectos sobre la molienda.

c) Carga circulante y eficiencia de clasificacin: Una eficiencia de clasificacin baja

significa que el fino en vez de salir por el rebose sale por la descarga (cortocircuito) lo

que lleva consigo un aumento de la carga circulante. Si se mejora la eficiencia de

clasificacin, disminuir el corto circuito de finos, y podr por ende, disminuir la carga

circulante y aumentar la alimentacin fresca al molino, con el consiguiente aumento de

capacidad que es del mayor inters.

CONTROL DEL CIRCUITO DE MOLIENDA

El propsito de la molienda es reducir el tamao de las partculas de mineral hasta que

se pueda conseguir una liberacin econmica del material valioso, entonces es

esencial que un molino no slo que acepte una cierta cantidad de material por da, sino

que debe entregar un producto de tamao conocido y controlable.

Las principales variables que pueden afectar este control son los cambios en la

velocidad de alimentacin, distribucin de tamaos y dureza de la alimentacin,

alimentacin de agua y las interrupciones en la operacin del circuito, tales como

paradas para cambios de revestimientos del molino, bombas o ciclones, etc.

El control de la velocidad de alimentacin es esencial para una operacin suave, de tal

forma que se hace necesario el uso de alimentadores especiales de peso constante. El

control de la carga del medio de molienda se efecta controlando la potencia

consumida por el molino. Una cada en el consumo de energa hasta un cierto nivel

requerir la recarga de medios de molienda frescos.

Las fluctuaciones en el tamao de la alimentacin y la dureza probablemente son los

factores ms significativos que provocan problemas con el balance del circuito de

molienda. Estas fluctuaciones pueden provenir de diferencias en composicin,

mineralizacin, tamaos de grano y cristalizacin del mineral que viene de diferentes

partes de la mina; de cambios en la abertura del o los chancadores (a menudo debido

al desgaste) y del dao de los harneros en el circuito de chancado. El almacenamiento

del material tiende a suavizar las variaciones.

El incremento en el tamao de la alimentacin o dureza produce un producto de mayor

tamao a menos que la alimentacin sea automticamente reducida, inversamente una

disminucin de tamao o dureza permitir un incremento de la alimentacin. Un

producto ms grueso resulta en una mayor carga circulante, incrementado el flujo

volumtrico y reduciendo el tiempo de residencia de las partculas en el molino.

Esto causa un mayor incremento en el tamao del producto y en el flujo volumtrico.

Como el tamao del producto que entrega un " Hidrocicln" depende o se ve afectado

por el flujo, la distribucin de tamao cambiar. Luego, el control de la carga

circulante es bastante importante en el control del tamao del producto.

En muchas operaciones un anlisis continuo sobre la corriente (on - stream) se usa

en el rebalse del clasificador para controlar la operacin de molienda, mientras que

en plantas ms antiguas la densidad de la pulpa del rebalse ha sido usada como gua

para el tamao del producto.

Mediciones de la carga circulante se pueden efectuar por muestras rutinarias de

varias corrientes.

CLCULOS RUTINARIOS

El control de la operacin de una planta de molienda es un problema de

imponderables: desde el momento que el material bruto cae a la alimentacin del

molino, el proceso es continuo y slo cesa esta continuidad cuando el producto

finalmente emerge para descansar en las bodegas de concentrado y en los tranques

de relaves. El material en proceso no puede ser pesado sin interrumpir tal

continuidad; consecuentemente, el control de la planta depende mucho del

muestreo adecuado del material que se halla en flujo, de estas muestras se deriva

informacin esencial por medio del anlisis, en cuanto al contenido de metal,

distribucin del tamao de partculas y contenido de agua u otros ingredientes en la

pulpa del mineral.

a) Porcentaje de slidos

El porcentaje de slidos es el peso del mineral seco molido contenido en una unidad

de pulpa. Por ejemplo 40 % de slidos significa que en 100 Kg de pulpa hay 40 Kg de

mineral seco propiamente tal y los 60 Kg restantes corresponden a agua.

Donde:

X = Porcentaje de slido

S = Peso especfico del slido

P = Peso especfico de la pulpa

MS = Masa de slidos

MP = Masa de pulpa

100Xm

mX

P

S

1001

1X

)(

)(X

SP

PS

La densidad (), se define como la masa por unidad de volumen

Ejemplo: Determinar el porcentaje de slidos de la pulpa, cuyo peso especfico

(pulpa) es en el momento del muestreo de 1,643 g/cc, siendo el peso especfico del

slido seco de 3,1 g/cc.

VP = volumen de pulpa

Ejemplo: Si llenamos un depsito de 1000 cc de capacidad con pulpa que pesa 1.643 g,

el peso especfico de la pulpa sera:

ccgcc

gP /643,1

000.1

643.1

P

PP

V

m

% . X ),( ,

),( , X 7757100

1136431

1643113

Balanza Marcy

Este equipo es el ms ampliamente usado en el control de circuitos

de molienda en la pequea industria. Es anlogo a una pesa tipo

percha, en cuyo gancho cuelga un recipiente cilndrico dotado con

un rebalse para mantener un volumen de pulpa de 1000 cc, (1 Lt).

La lectura se realiza en el visor donde una aguja registra el valor

medido, sobre una escala circular. La escala principal (superior)

corresponde al peso especfico de la pulpa (gramos).

Las escalas siguientes corresponden a porcentajes de slidos, que

difieren (entre escalas) bsicamente en el peso especfico o

gravedad especfica del slido.

En el ejemplo anterior con la ayuda de la balanza Marcy se puede leer directamente el

peso especifico de la pulpa sabiendo el peso especifico o gravedad especfica del

slido (3,1 g/cc), se lee directamente al porcentaje de slidos de la escala

correspondiente, 57,7%.

Flotacin

A = Alimentacin

C

B

D

A = Tonelaje de mineral al molino; XA = Porcentaje de slidos en la alimentacin

D = Tonelaje de mineral en el rebalse o fino ; XD = Porcentaje de slidos en

rebalse.

C = Tonelaje descarga gruesos ; XC = Porcentaje de slidos en la descarga del

clasificador.

B = Tonelaje de mineral en la descarga del molino; XB = Porcentaje de slidos en

la descarga del molino.

BALANCE DEL CIRCUITO MOLIENDA CLASIFICACIN

Ejercicio :Una Planta Concentradora es alimentada con 120.000 t/d de mineral con una

ley de 1,8 % de Cu. De la operacin se obtienen 4.482 t/d de concentrado con una ley

del 40 % en cobre. Determinar las t/d de relave y su ley en cobre.

F = t/d de alimentacin = 120.000

f = % ley de alimentacin = 1,8

C = t/d de concentrado = 4.482

c = % ley de concentrado = 40

T = t/d de relave = ?

t = % ley de relave = ?

Figura : Representacin esquemtica planta

concentradora

PLANTA

CONCENTRADORA

Alimentacin

F, f

Relave

T, t

Concentrado

C, c

1) Balance de masa total F = C + T Ec. 1

2) Balance de finos F * f = C * c + T * t Ec. 2

De Ec. 1 se despaja el flujo de relave T

T = F C = 120.000 4.482

T = 115.518 t/d

Despejando de Ec. 2 el valor de la ley de relave es:

t = 0,32 %

En los balances metalrgicos de las plantas concentradoras es comn utilizar los

siguientes parmetros:

115.518

40*4.4821,8*120.000=

T

c*C f*F=t

- -

100 t)-(c a

t)-(a c100*

t)(c*f

t)(f*c=100*

f*F

c*C=n x

-

-

tf

tc=

C

F=inconcentrac de Razn

-

-

MOLINOS CONSTRUCCIN

Las partes principales en un molino:

Carcasa: Las carcasas estn diseadas de tal forma que puedan soportar los

impactos, y la carga. Se construyen de planchas que se cilindran soldando los

extremos.

La plancha es perforada para permitir la sujecin del revestimiento (interno).

Normalmente disponen de 1 a 2 puertas de inspeccin. Para fijar los muones

cabezales a los extremos de la placa de la coraza se sueldan flanges de acero al

extremo del cilindro.

Extremos del Molino: Los cabezales o muones pueden ser de hierro fundido para

dimetros menores de 1 metro. Dimetros mayores exigen la construccin de acero

fundido, el cual es relativamente liviano y puede ser soldado. Pueden ir soldados a la

carcasa (sin flanges) o bien unidos a travs de flanges.

Transmisin: Los molinos de rodamiento de carga se mueven por un pin engranado

con una corona cilndrica remachada a un extremo de la mquina. El pin va

directamente unido al motor.

Revestimiento: Las caras internas del molino consisten en recubrimientos

reemplazables los cuales pueden soportar los impactos, ser resistentes al desgaste y

promover un movimiento ms favorable de la carga. Los recubrimientos pueden tener

una gran variedad de formas.

Los recubrimientos para molinos de bolas pueden ser hechos de hierro fundido aleado

con nquel, otros materiales resistentes al desgaste o gomas. Para molinos de barras

son generalmente de acero al manganeso o acero al cromo, en forma de onda. El costo

de recubrimiento es uno de los costos grandes en la operacin del molino, de aqu que

se deba hacer una muy buena eleccin para que tenga el mximo de vida til.

Alimentacin: El tipo de alimentador depender de si la molienda se hace en circuito

cerrado o abierto y si esta se efecta va seca o va hmeda. El tamao y el flujo de

alimentacin son importantes.

Spout Feeder: Consiste de un chute cilndrico o elptico, soportado

independientemente del molino y proyectado hacia el interior de este a travs del

cabezal de alimentacin. El material se alimenta por gravedad a travs de la canal y se

usa para molinos que operan en circuito abierto o en circuito cerrado.

El chute de alimentacin

es el que ingresa la carga

al interior del molino,

desde la correa de

alimentacin

Figura : Partes principales de un molino

Chute de

alimentacin

Mun

Descanso

alimentacin Pin

Corona

Carcasa

Descanso

Eje Pin

Embrague

Motor

MOLINO DE BOLAS

ASPECTOS PRCTICOS

Debe ponerse especial atencin en la operacin de molienda, debido a la importancia

que ella tiene en la eficiencia y operacin de la etapa de concentracin. Es por esto

que un dficit de molienda del mineral resultar en un producto demasiado grande con

un grado de liberacin demasiado bajo para una separacin econmica. En la etapa de

concentracin se obtendr por lo tanto una recuperacin y razn de enriquecimiento

baja, Por otra parte un exceso de molienda innecesariamente reducir el tamao de

partcula de la ganga y reducir el tamao del mineral valioso hasta bajo el tamao

requerido para una separacin eficiente con un consumo "intil" de energa en exceso.

Tambin producir un aumento de los consumos de reactivos. Las variables ms

usuales de manipular por el operador son, el rgimen de carga fresca al molino y el

porcentaje de slidos. A fin de prevenir anomalas en la operacin por fallas en el

sistema mecnico de los molinos, el operador debe poner especial atencin en el

detectar sobrecalentamiento de los descansos, filtraciones a travs de la coraza,

pernos sueltos, sobrecargas, nivel de medios de molienda, operacin bombas, etc.

MOLIENDA AUTGENA

Aunque conocida y practicada desde principios de siglo, durante los ltimos 15 aos

se ha desarrollado en forma vertiginosa. Esta forma de molienda ha llegado como

respuesta a necesidad de una mayor productividad para compensar la disminucin de

las leyes y al aumento de los costos de Mantencin y operacin. El trmino Molienda

Autgena, tiene diferentes significados para diferentes autores, por esta razn

definiremos los trminos a emplear.

Molienda Autgena (Autogenous Mills): Mtodo de reduccin de tamao en el cual los

medios moledores estn formados principalmente por colpas de la mena que se

procesa.

Molienda Semiautgena (Semi-autogenous Mills): En este caso el mismo tipo de

material anterior se somete a reduccin de tamao adicionando bolas de acero como

medio de molienda, adems del material mismo.

Comnmente la molienda autgena o Semiautgena se emplea en molienda primaria

o para la primera etapa de molienda en cualquier concentrador.

La molienda autgena en molinos con descarga por rebalse ha mostrado ser ineficiente.

Por esta razn los Molinos Autgenos y Semiautgenos se caracterizan por el uso de una

parrilla de descarga. Esta parrilla evita que el material grueso escape del molino. De este

modo, el mineral alimentado al molino puede ser descargado slo una vez que ha sido

molido a un tamao igual o menor que las aberturas de la parrilla.

La Figura muestra en forma esquemtica la clasificacin que se produce por la parrilla de

descarga en un molino semiautgeno.

Parrilla interna de abertura Xp

Descarga

Alimentacin

Representacin de la clasificacin interna efectuada por la parrilla de descarga

Mecanismos de reduccin de tamaos en Molienda Autgena

El proceso de conminucin autgena es esencialmente por ABRASION y FRACTURA.

La abrasin se produce por efecto del roce de las partculas al rodar, provocando la

remocin de granos superficiales. La fractura se produce por efecto de los impactos

del material entre si, removiendo trozos de material. Los dos mecanismos de

reduccin de tamao se deterioran si se produce un dficit de tamaos

COMPETENTES" en la carga del molino. Una vez que se alcanza un cierto tamao de

partcula (pebbles), la velocidad de reduccin de tamao disminuir drsticamente.

En estos casos se dice que el molino se llena con un tamao crtico de material, el

cual es demasiado pequeo para el mecanismo de abrasin y demasiado grande para

la fractura. Este fenmeno entonces, estar asociado con prdida de eficiencia de

molienda, prdida de capacidad y generacin excesiva de finos.

Cuando el material tiende a comportarse de esta manera puede mejorarse la capacidad

y eficiencia agregando bolas de acero, las que mejorarn las condiciones de impacto

dentro del molino. En este caso la potencia, eficiencia y capacidad del molino

mejoraran a expensas del consumo de acero del medio de molienda.

Esta modalidad de reduccin de tamao es llamada MOLIENDA SEMIAUTOGENA. La

molienda Semiautgena entrega una distribucin de tamao del producto ms gruesa

y adems acta como SCRUBBER (lavador) de los componentes pegajosos (difciles

de tratar en chancadores terciarios y secundarios y harneros) retirndolos en el barro.

El consumo de acero para circuitos de SAG Bolas, es de 770 g de acero por bolas/ t

de mineral normal (Wi = 16.5 KWH/t) y 140 g de acero por revestimientos / t de mineral.

Utilizan parrilla de descarga con aberturas de a 3. Evita que las partculas gruesas

dejen el molino.

Para una Operacin Estable de un Molino Semiautgeno se requiere tres condiciones:

- Una adecuada proporcin de las fracciones gruesa, intermedia y fina en la alimentacin

fresca que le permita al molino reponer los medios moledores.

- Un flujo de alimentacin fresca del molino que permita igualar la tasa de ingreso de

mineral grueso con su tasa de molienda hacia tamaos ms pequeos.

- Una tasa de descarga de mineral fino, a travs de la parrilla del molino, que permita

igualar la tasa que ingresa sumada con la que se genera por fracturamiento de los

tamaos superiores.

Sobre estas tres condiciones el operador puede actuar muy levemente utilizando los

alimentadores que le proporcionen una granulometra adecuada, subiendo o bajando el

tonelaje de acuerdo con la dureza del mineral, y aumentando o disminuyendo el caudal

de agua en la alimentacin. Cada vez que cambia la granulometra o dureza del mineral y

la viscosidad de la pulpa, el molino vara su nivel de llenado afectando su productividad

y el operador debe actuar para compensar la perturbacin.

FACTORES QUE AFECTAN LA OPERACIN DE UN MOLINO SAG

a) Flujo de alimentacin fresca: Mientras mayor sea el flujo de alimentacin, mayor ser

el volumen de la carga con que trabaja el molino. En la prctica el nivel de la carga se

controla ajustando el flujo de alimentacin. Adems de la relacin mencionada, el

volumen de la carga tiene un efecto directo en la potencia, de tal manera que el flujo de

alimentacin y la potencia quedan relacionados. A medida que el flujo de alimentacin

crece, la potencia consumida se incrementa hasta llegar a un valor mximo.

Zona

estable

Zona

inestable

Flujo de alimentacin

Potencia

Un flujo de alimentacin an mayor provocar

una sobrecarga y la potencia comenzar a caer

rpidamente. En esta condicin de sobrecarga,

la intensidad de la accin de molienda se

reduce y la capacidad de tratamiento del

molino disminuye. Frente a esta situacin el

operador parar la alimentacin de slidos al

molino y permitir que se vace (grind out).

Luego reanudar la alimentacin a una tasa

ms baja que permita una operacin estable

nuevamente.

b) Distribucin granulomtrica en la alimentacin: Para un volumen de carga

constante, una mayor capacidad de tratamiento se logra cuando el mineral de

alimentacin es ms grueso. Lo anterior se debe a que la capacidad rnoledora del

molino, est determinada por los medios de molienda, los cuales se forman a partir de

las rocas de mayor tamao en la alimentacin. Si la cantidad de gruesos es

insuficiente, la intensidad de la molienda en el molino ser reducida y la capacidad del

molino decrecer.

c) Dureza del mineral : La dureza del mineral que se alimenta al molino, es algo sobre

lo cual el operador no tiene control. Mientras mas duro es el mineral, mayor ser el

tiempo que toma su reduccin de tamao, por esto, para un flujo de alimentacin

constante, el volumen de la carga aumentar junto con la dureza del mineral. Si el

molino est operado con un tonelaje inferior a su capacidad mxima, al aumentar el

volumen de su carga consumir ms potencia y el cambio en la dureza se compensar

con un aumento del consumo de energa por tonelada de mineral fresco, sin embargo

si el molino est siendo operado a su mxima capacidad, un aumento de la dureza,

producir un sobrellenado que slo podr ser compensado con una disminucin del

tonelaje tratado.

d) Densidad y viscosidad de la pulpa: La Viscosidad y la densidad de la pulpa, estn muy

ligadas, desafortunadamente la densidad de la pulpa dentro del molino no puede ser

medida directamente, de modo que lo que se mide y controla es la densidad de la pulpa

en la descarga del molino. En trminos de las tasas de descarga lo que ocurre es que,

aumentando la densidad, se incrementa la viscosidad y se reducen las tasas de

descarga, provocando un aumento del volumen de pulpa y de la potencia adems de una

disminucin de la capacidad de tratamiento de mineral. El aumento de la potencia se

debe a un leve crecimiento de la masa en el molino y del ngulo de apoyo de la carga.

Una pulpa ms densa y viscosa favorecer un ngulo de apoyo mayor que, significa

mayor demanda de potencia.

e) Carga de bolas : Un factor que influye mucho, en la operacin de un molino

semiautgeno, es el volumen de la carga de bolas. Este volumen se expresa como una

fraccin del volumen total del molino y puede variar entre 4 y 14 %, siendo el valor ms

usado un 8 %. Existen dos casos generales en los cuales es deseable agregar bolas en

un molino autgeno.

1) Cuando se tiene una excesiva acumulacin de mineral fino e intermedio, debido a

una falta de colpas grandes en la alimentacin al molino, que permita formar una

carga apta para moler esos tamaos.

2. Cuando existe una acumulacin de rocas grandes, debido a la incapacidad de la

carga para romper esos tamaos.

La determinacin de la carga de bolas ptima es finalmente un problema de carcter

econmico pues una de las principales ventajas de costos para los sistemas

autgenos es el bajo consumo de acero.

MOLIENDA AUTOGENA VERSUS CONVENCIONAL

La molienda autgena o circuito autgeno viene a reemplazar a los circuitos

convencionales consistentes normalmente en:

Chancador primario, almacenamiento, chancado secundario, almacenamiento,

chancado terciario, molino de barras y molino de bolas, todo esto unido a los

sistemas de movimientos de materiales y clasificacin. Frente a este tipo de circuito,

la molienda autgena presenta las siguientes ventajas:

Menor costo de capital, por un menor nmero de etapas en el proceso ya que

elimina el chancado secundario, terciario y equipo auxiliar. Algunos operadores creen

que incluso el chancado primario es innecesario.

Menor costo de operacin, principalmente debido al menor consumo de acero.

(particularmente en molinos autgenos).

Mayor capacidad por superficie ocupada.

Mejor comportamiento operacional frente a minerales barrosos.

Cambio de sistema de transporte independiza la operacin de los fenmenos

climticos.

Mayor rentabilidad de la operacin,

Distribucin de los equipos ms simples.

Gran flexibilidad, lo que hace ms fcil la operacin y control.

Menor requerimiento de mano de obra.