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POSTULADOS EMPÍRICOS
SOBRE CONMINUCIÓN
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU
Facultad de Ciencias e Ingeniería – Ingeniería de Minas
Conminución es la reducción de tamaños de rocas
grandes en fragmentos pequeños.
Fred Bond define como el proceso en el cual la
energía cinética mecánica de una maquina u objeto es
transferida a un material produciendo en él, fricciones
internas y calor que originan su ruptura.
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Postulado de Bond: La teoría debía sustentarse en los
siguientes lineamientos básicos:
•Debe dar resultados convincentes para todas las
operaciones de conminución, para todos los materiales y
para todos los tipos de maquinas.
•Debe ser verificada con resultados obtenidos en plantas
industriales para una amplia variedad de minerales.
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•La correlación entre resultados de laboratorio y
planta debería lograrse mediante un parámetro
llamado índice de trabajo o work index (Wi). Este Wi
podría ser obtenido, tanto por métodos de laboratorio
como en planta industrial cuando la energía
entregada y los análisis granulométricos del
alimento y producto fueran conocidos.
•Determinado el Wi se podría calcular la energía
necesaria para lograr diferentes tamaños de
reducción.
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Work Index
Es el índice de trabajo y se define como la energía
total, en kw-hr por tonelada, necesaria para reducir
una alimentación muy gruesa a un tamaño tal que el
80% del producto pase a través de un tamiz de 80-
100 micrones o es la resistencia del material para ser
reducido.
El Wi, permite hacer estimaciones más reales de
las necesidades de energía de las trituradoras y
molinos industriales.
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Donde:
W: energía expresada en kw-h/t, entregada a la
máquina, que reduce el material de un determinado
tamaño de alimento a un tamaño de producto.
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Wt: nivel de energía de un determinado tamaño o
energia entregada en kw-h/t para obtener un tamaño de
producto desde un tamaño inicial teóricamente infinito.
Wu: energía entregada que origina la ruptura del
material. No considera el trabajo consumido en
fricciones de la máquina o producción de calor y sonido.
Vendría a ser la energía W a un 100% de eficiencia.
Wi: Trabajo expresado en kw-h/t realizado para
reducir un material de un tamaño infinito a un
tamaño de 100 micrones. Es la resistencia de un
material a la ruptura.
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Usos del Work Index
La operación de reducción de tamaño es la que
consume la mayor parte de energía en una planta
concentradora. La selección de máquinas, el tamaño
de motores y comparación de eficiencias, depende del
trabajo impuesto.
Asi mismo los costos principales tales como los de
fuerza, desgaste, mantenimiento, son en gran parte
determinados en base al Wi.
En los planes de expansión de una planta el work index
nos permite calcular cuales serán las futuras
necesidades en cuanto a la capacidad de molienda y
fuerza disponible.
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Molienda
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La operación unitaria de molienda, es aquella
mediante la cual, se realiza una reducción de
tamaños en rangos finos. Generalmente constituye la
etapa previa a procesos de flotación, separación
gravimétrica, magnética, lixiviación, etc.
Por lo tanto deberá preparar el mineral
adecuadamente en características tales como la
liberación, tamaño de partícula ó propiedades
superficiales.
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La molienda se realiza en cilindros rotatorios,
forrados interiormente con materiales resistentes,
cargados en una fracción de su volumen con
mineral y barras o bolas de acero, que al girar el
molino, ejercerán fuerzas de desgaste y/o
impacto sobre el mineral reduciendo su tamaño.
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La molienda puede realizarse en húmedo, con pulpas
de 50-80% de sólidos o en seco con materiales de
7% de humedad como máximo. En ambos casos los
consumos energéticos son altos y representan un
elevado porcentaje de los costos operativos de las
plantas concentradoras.
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Tipos de molinos:
•Molino de barras
•Molino de bolas
•Molinos autógenos
•Molino de guijarros
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Molino de barras
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La molienda es producida por barras que originan
frotamiento o impacto sobre el mineral, el cual por
su mayor tamaño en la alimentación respecto a la
descarga, origina que las barras ejerzan una acción de
tijeras, produciendo molienda por impacto en la zonas
cercanas a la entrada y por fricción den las cercanías
de la descarga.
Aceptan alimentos tan gruesos como de 2” y producen
descargas constituidas por arenas que pasan
generalmente la malla 4 (4699 µm)
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La molienda en molino de barras es homogénea y
produce una baja proporción de material fino, ya
que hay mejor contacto entre el mineral y el metal
por unidad de área de medio de molienda, al existir
un porcentaje bajo de espacios vacíos entre la
carga de barras, lo que a su vez origina un menor
consumo de acero.
Requieren menor energía que los molinos de
bolas por operar a velocidades periféricas
menores.
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Las dimensiones de los molinos de barras deben
tener una relación longitud/diametro entre 1.3 a 2 y
nunca menor a 1.2, de este modo se evita que las
barras puedan enredarse.
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Molino de barras
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Principales tipos de molinos de barras
Molinos de descarga por rebalse, la descarga puede
tener mayor abertura que la boca de entrada, lo cual
permite que los finos se desplacen a la descarga,
evitando las sobremoliendas que podrían ocurrir si las
aberturas de alimentación y descarga tuvieran el mismo
diámetro. Rr = 20/1
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Molinos de descarga periférica, originan productos
con mínima producción de finos y radios de
reducción da orden de 8 a 1, respecto a los de
descarga por rebalse producirán materiales más
gruesos al retener menor tiempo al mineral.
Molinos de descarga periférica central, producen
arenas y son especialmente adecuados para
material friable; los radios de reducción son del
orden de 4 a 1.
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Tipos de molinos
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Molino de bolas
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La molienda en estos tipos de molinos, es
ejercida por contacto entre las bolas y el mineral
mediante acción de golpe y frotamiento.
Los molinos de bolas no tienen relaciones
definidas entre su diámetro y longitud y estas
dimensiones para un determinado requerimiento
depende de las características del mineral y de
los tamaños del alimento y el producto.
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Pueden operar en circuito abierto o cerrado con un
clasificador.
El tamaño del alimento que puede recibir es
variable y depende de la dureza del mineral.
Los productos dependerán igualmente de las
condiciones de operación y pueden ser tan gruesos
como de malla 35 o tan finos que se encuentran
en un 100% por debajo de la malla 325 con radios
de reducción de 30 o mayores.
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Molino de bolas
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Tipos de molinos de bolas
Molinos de descarga por rebalse, la pulpa
conteniendo el mineral molido sale por simple
rebalse. En la boca de descarga un espiral evita que
las bolas escapen del molino.
Molinos de descarga por parrilla, presentan una
parrilla o enrejado en el extremo cercano a la boca de
descarga en forma tal que el mineral molido, es
evacuado y elevado por esta descarga evitándose
sobremoliendas.
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Tipos de molinos de bolas
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Molinos autógenos, pertenecen a este tipo, los
molinos que reducen de tamaño utilizando como medio
de molienda al material grueso del mismo mineral. Si el
molino utilizara adicionalmente una pequeña
proporción de carga de bolas, se llamaría
semiautogeno.
Se caracterizan por tener diámetros de dimensiones
mayores (2 a 3 veces) que las longitudes y
requieren de una parrilla para evitar que el material
grueso sea descargado.
Molino de guijarros, utilizan guijarros como medio de
molienda; son forrados con bloques de sílice, cerámica
o jebe. Se utilizan generalmente en la industria de los
no metálicos y/o cuando es deseable no contaminar los
materiales que se muelen por hierro.
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Circuitos de molienda
La molienda generalmente se realiza en varias
etapas involucrando molinos de barras, bolas y
autógenos en algunos casos. Es poco habitual
moler el mineral en una sola etapa para obtener los
rangos de tamaño necesarios en el proceso de
concentración subsiguiente, ya que los consumos
energéticos resultan mucho mas altos que
cuando se reduce de tamaño en varias etapas.
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Se clasifican en:
Circuitos abiertos, en estos circuitos el mineral pasa
a través de los molinos sin una etapa de clasificación
paralela. Se usan cuando es necesario producir
arenas con radios de reducción menores a 20 o
cuando se trata de remoler un material fino.
Circuitos cerrados, en estos circuitos el molino
trabaja con un clasificador cuyo producto grueso
retorna nuevamente al molino, mientras que el fino
pasa al proceso posterior.
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Circuito abierto de molienda
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