conminucion de minerales
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CONMINUCIÓN
Proceso a través del cual se produce una de reducción de tamaño de las partículas de mineral, mediante trituración y/o molienda, con el fin de: Liberar las especies diseminadas.
Facilitar el manejo de los sólidos.
Obtener un material de tamaño apropiado y controlado. El resultado de la conminución es medido a través de la razón de Reducción:
Rr Tamaño del a lim ento
d80a lim ento
Tamaño del producto d80 producto
PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN
La mayor parte de los minerales son materiales cristalinos que se unen por enlaces químicos o fuerzas físicas y que poseen gran cantidad de defectos en su estructura. Ante la aplicación de fuerzas de compresión o de tracción, el material debería distribuir de manera uniforme estas fuerzas y fallar una vez se halla aplicado una fuerza igual o superior a la resistencia de los enlaces que unen a los átomos que constituyen al mineral, sin embargo, este generalmente se fractura a fuerzas mucho menores debido a:
PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN
Los defectos que éste posee.
Durante el proceso de formación, minado y manejo previo en el mineral se pueden formar grietas.
El mineral está constituido por especies diseminadas de diferente comportamiento mecánico.
Todas estas heterogeneidades en el mineral, actúan
como concentradores de esfuerzo, que conllevan a que éste se comporte como un material completamente frágil, cuya resistencia mecánica es función de las características de las heterogeneidades.
PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN
Antes de la fractura, los minerales acumulan parte de la energía aplicada, la cual se transforma en energía libre superficial a medida que las partículas se van fracturando. Esta energía libre superficial no es más que el resultado de los enlaces insatisfechos para cada uno de los átomos de la nueva superficie formada por la fractura del mineral. A mayor energía libre superficial más activa será la superficie de la partícula para reaccionar con agentes externos, lo que facilitará en algunos casos el proceso de separación de las diferentes especies que constituyen al mineral.
PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN
La energía requerida para fracturar una partícula disminuye ante la presencia de agua u otro líquido, ya que este puede ser absorbido por las partículas hasta llenar las grietas u otros macrodefectos. La fuerza aplicada sobre el líquido aumenta considerablemente su presión y esta se concentra en los defectos y puntas de grieta.
Dependiendo de la forma de aplicación de la carga y de la mecánica de la fractura de las partículas, se obtendrá un mecanismo de falla característico y una distribución granulométrica propia así:
PRINCIPIOS DE LA CONMINUCIÓN
TIPO DE CARGA
APLICADA
MECANISMO DE
FRACTURA
DISTRIBUCIÓN DE
TAMAÑOS DE
PARTÍCULA
IMPACTO ESTALLIDO POR
FUERZAS DE TRACCIÓN
APLICADAS A ALTA
VELOCIDAD
HOMOGENEO
COMPRESIÓN COMPRESIÓN PARTÍCULAS GRUESAS Y
ALGUNOS FINOS
FRICCIÓN ABRASIÓN POR
ESFUERZO CORTANTE
SUPERFICIAL
FINOS Y GRUESOS
TEORÍA DE LA CONMINUCIÓN INDEPENDIENTE DEL TIPO DE CARGA APLICADA, LA FRACTURA DE
LAS PARTÍCULAS SE DÁ POR LAS FUERZAS DE TRACCIÓN DIRECTA O
INDIRECTA QUE TIENDEN A SEPARAR LOS
ÁTOMOS QUE LA CONSTITUYEN.
OPERACIONES UNITARIAS
CONMINUCIÓN TRITURACION MOLIENDA
Reducción de
rocas grandes
a fragmentos
pequeños
• Rango grueso • Equipos pesados • Movimiento lento • Superficies no entran en contacto • Fuerza de compresión o impacto.
• Rango fino • contacto entre los medios (material molido) • Magnitud de fuerzas menores • unidades de presión pueden ser mayores o menores que las trituradoras • dispersan energía sobre una gran área.
TRITURACION
Chancadoras
Mandíbula
Cono
Giratoria
primaria
secundaria
terciaria
cuaternaria
Tamaño del material tratado Forma de aplicar la fuerza
OPERACIONES UNITARIAS Clasificación
Doble Simple
Mostrar Transparencias Amarilla
TRITURACIÓN
Es la primera etapa mecánica en el proceso de conminución, cuyo principal objetivo es la liberación de las especies valiosas.
Generalmente se utiliza para reducir rocas cuyo tamaño puede ser de 1.5 m, hasta obtener partículas hasta de 0.5 cm, lo que se puede realizar en múltiples etapas a las que se les denomina:
Trituración primaria
Trituración secundaria
Trituración terciaria Según sea el caso.
TRITURACIÓN
En la trituración la fractura de las partículas se da principalmente por la aplicación de fuerzas de compresión:
TRITURACIÓN Durante la trituración, las fuerzas de compresión que actúan sobre las partículas pueden llegar a producir aglomerados que reducen la capacidad del equipo, por lo tanto este proceso generalmente se realiza en seco y evitando la presencia de cualquier aglomerante.
TIPOS DE QUEBRADORAS
ELECTROENERGÉTICAS
Utilizada como mecanismo previo a la trituración primaria, para la fractura de rocas de sobremedida. Utiliza potencia de hasta 250 Kw.
TRITURADORAS DE QUIJADAS DOBLE CONEXIÓN ARTICULADA
Utilizada para la trituración primaria y secundaria de rocas duras, tenaces y abrasivas, así como para materiales pegajosos, con planos de fractura definidos, el alimento debe ser relativamente grueso y con baja cantidad de finos. Se aplican potencias de 2 a 225 Kw, para obtener razones de reducción entre 4 y 9.
TRITURADORAS DE QUIJADAS
PIVOTE ELEVADO
Características similares a la de doble conexión articulada, sin embargo su diseño reduce el rozamiento contra las caras de la quebradora y el atascamiento, por lo que la velocidad de trituración es mayor y la eficiencia de la energía aplicada para la desintegración es mayor. La razón de reducción que se puede lograr está entre 4 y 9, la potencia aplicada para la fractura es del orden de 11 a 150 Kw.
TRITURADORAS DE QUIJADAS EXCENTRICO ELEVADO
Su diseño disminuye el atascamiento tanto a la entrada como a la salida de material, por lo tanto la velocidad a la cual se lleva a cabo el proceso de desintegración es mayor. El desgaste de las caras de trituración es alto, así como los daños por fatiga del material. Tiene bajo aprovechamiento de la energía aplicada y no es muy útil para la desintegración de rocas duras y abrasivas. La potencia aplicada oscila entre 2 y 400 Kw, para obtener razón de reducción entre 4 y 9.
TRITURADORAS DE QUIJADAS TRITURADORA DODGE
Su uso se limita a laboratorio, por cuanto no es muy útil para la desintegración de rocas de gran tamaño, por el atascamiento que presenta. Se requiere de la aplicación de potencias de 2 a 11 Kw, para lograr razón de reducción entre 4 y 9.
TRITURADORAS GIRATORIAS
QUEBRADORAS DE CAMPANA
Se utiliza para trituración primaria y secundaria
con mínimo de finos, poseen una mayor
capacidad que las quebradoras de quijadas,
adicionalmente son más eficientes en la
trituración de materiales con planos de fractura
bien definidos.
Requieren de una potencia de 5 a 750 Kw,
para obtener razón de reducción entre 3 y 10.
TRITURADORAS GIRATORIAS
TRITURADORAS DE CONO
Se emplean
secundaria y
para
terciaria. Se
trituración utiliza
de 2 a 600 Kw, para obtener razón de reducción de 6 a 8 en trituración secundaria y de 4 a 6 en trituración terciaria.
TRITURADORAS GIRATORIAS
DE DISCO GIRATORIO
Se utiliza para trituración hasta tamaño de partícula muy fino o trituración cuaternaria. Se requiere potencia entre 100 y 400 Kw, para lograr razón de reducción de 2 a 4.
TRITURADORAS DE RODILLOS TRITURADORA DE DOS RODILLOS
Su aplicación ha sido remplazada por las quebradoras de cono, a bajas relaciones de reducción el contenido de finos obtenido es relativamente bajo. Requiere de potencia de 27 a 112 Kw, para logra razón de reducción de 3.
OPERACIONES UNITARIAS
MOLIENDA Húmeda Seca
Tambores
cilíndricos
cónicos giran en
torno a un eje
horizontal
• Menos potencia por tonelada de material que la molienda en seco. • Menos espacio que la moliendo en seco y en general los costos de instalación son menores para un circuito cerrado de operación. • No requiere equipos de control de polvos. • Utiliza grandes cantidades de agua y la manutención de bombas puede ser alta.
• Material alimentado bajo en contenido de humedad o artificialmente seco. • Menos medios de molienda y liners por tonelada de material molido que la molienda en húmedo. • No se gasta en filtrado y secado de material. • Se obtiene simple para almacenar, sin embargo; en algunos casos los productos deben ser enfriados antes de proseguir su tratamiento.
Barras Bolas Cypex Pebbles
MOLIENDA
LA MOLIENDA ES LA ÚLTIMA ETAPA DEL PROCESO DE CONMINUCIÓN, EN LA QUE
LAS PARTÍCULAS SON FRACTURADAS POR EFECTO DE LAS FUERZAS DE
FRICCIÓN Y
ABRASIÓN Y
IMPACTO Y EN MENOR PROPORCIÓN POR FUERZAS DE
COMPRESIÓN, LO QUE PRODUCE FRACTURAS POR ESTALLIDO, CRUCERO, BIEN SEA EN MEDIO SECO O HÚMEDO.
LA MOLIENDA SE REALIZA EN RECIPIENTES CILÍNDRICOS ROTATORIOS
CONSTRUIDOS GENERALMENTE DE ACERO O DE UN MATERIAL RESISTENTE
AL DESGASTE Y EN SU INTERIOR SON CARGADOS CON CUERPOS MOLEDORES DE
LIBRE MOVIMIENTO, LOS CUALES PUEDEN TENER FORMA DE BOLA O DE BARRA Y
ESTÁN CONSTRUIDOS DE ACERO, MATERIAL CERÁMICO (AL2O3, SIC, ZrO2, ENTRE OTROS) Y EN OTROS CASOS, DEL MISMO MINERAL A MOLER (MOLIENDA
AUTÓGENA), O DE MEZCLAS DEL MINERAL A MOLER Y OTRO MATERIAL
(MOLIENDA SEMIAUTÓGENA).
MOLIENDA
En la molienda se puede obtener una mayor razón de reducción que en el proceso de trituración, especialmente si se trabaja en medio húmedo, no obstante la forma de aplicación de la carga sobre las partículas y los factores que controlan este proceso limitan su uso a partículas con tamaño inferior al que se puede triturar. El resultado de la molienda es influenciado por:
Tamaño del alimento (partículas a moler y medios de molienda).
Movimiento de la carga dentro del molino (mecanismo de molienda). Espacios vacíos existentes entre la carga del molino.
Por lo anterior la molienda es un proceso sujeto a las leyes de la
probabilidad que tiene una partícula de encontrarse en un punto en
el que prevalece un tipo de fuerza en un momento determinado.
FACTORES DE MOLIENDA
A PESAR DE QUE LA ENERGÍA REQUERIDA PARA LA FRACTURA, DEPENDE
EXCLUSIVAMENTE DE:
NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS A MOLER (DUREZA, RESISTENCIA MECÁNICA, DEFECTOS, ETC) TAMAÑO INICIAL DE LAS PARTÍCULAS A MOLER
TAMAÑO FINAL DE LAS PARTÍCULÑAS A MOLER
MEDIO DE MOLIENDA (HÚMEDO, SECO)
LA EFECTIVIDAD CON LA QUE ESTA ENERGÍA REALMENTE ES APLICADA
SOBRE LAS PARTÍCULAS PARA QUE SE LLEVE A CABO SU FRACTURA
DEPENDE DE:
TAMAÑO DEL ALIMENTO
VOLUMEN DE LA CARGA
TAMAÑO DE LOS CUERPOS MOLEDORES
TAMAÑO DEL ALIMENTO
VOLUMEN DE LA CARGA:
EL VOLUMEN DE LA CARGA ESTÁ CONSTITUIDO POR LA CANTIDAD DE
PARTÍCULAS ALIMENTADAS AL MOLINO, CUERPOS MOLEDORES Y AGUA
(CUANDO LA MOLIENDA SE REALIZA EN HÚMEDO) Y DE ÉL DEPENDE LA
FRACCIÓN DE ENERGÍA REALMENTE UTILIZADA EN EL PROCESO DE
MOLIENDA, YA QUE NO TODA LA ENERGÍA PRODUCIDA POR LA CARGA
INTERNA DEL MOLINO SE INVIERTE EN EL PROCESO DE FRACTURA DE LAS
PARTÍCULAS. UNA BUENA PARTE DE LA ENERGÍA SE DISIPA EN FORMA DE CALOR Y
RUIDO.
OPERACIONES UNITARIAS
CLASIFICACION DE EQUIPOS EN MOLIENDA
Equipos
Molino de Barras
Molino de Bolas
Semi-autógena
Autógena
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