chancado molienda

7/22/2019 Chancado molienda

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Curso Chancado y Molienda

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1. COMNINUCION

Se usa el termino conminucin para identificar los procesos que tienen que ver con la

accin de reduccin de tamao de los minerales y que permiten liberar las especiesvaliosas contenidas en ellos. Segn este concepto, la voladura en la mina es el primerproceso de conminucin en la lnea de operaciones de mina y planta.

Los objetivos de la conminucin pueden ser:

Producir partculas de tamao y forma adecuadas para su utilizacin directa. Liberar los materiales valiosos de la ganga de modo que ellos puedan ser

concentrados. Aumentar el rea superficial disponible para reaccin qumica. Para satisfacer requerimientos de mercado en cuanto a especificaciones de

tamaos particulares en el producto

Algunas mquinas de conminucin efectan la reduccin de tamaos a travs decompresin lenta, algunos a travs de impactos de alta velocidad y otrosprincipalmente a travs de esfuerzos de corte o cizalle.

Evento de conminucion

La conminucion se puede visualizar como una serie de eventos de fragmentacin.Un evento de fragmentacin consta de dos pasos:

Seleccin y fragmentacin de una partcula (velocidad de fragmentacin) Descripcin de la distribucin de tamao de partculas del producto resultante

despus de la fragmentacin (patrn de fragmentacin)

Velocidad de fragmentacin

La velocidad de fragmentacin es una indicacin del nmero de eventos defragmentacin que ocurren en un periodo de tiempo determinado. A medida que lavelocidad de fragmentacin aumenta, mas y mas partculas se rompen y el productoresultante es mas fino .La velocidad de fragmentacin depende del tipo de equipo de chancado y moliendautilizado as como tambin de las condiciones del operacin de estos equipos, lavelocidad de fragmentacin conocido como cintica de molienda es un concepto clavepara el anlisis y optimizacin de las operaciones de reduccin de tamao.

Figu ra N1.1 Veloc idad de fr agm entac in


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La velocidad de fragmentacin que se obtiene en un equipo determinado estarelacionada con el tamao de partculas procesadas, la velocidad de fragmentacin esbaja para partculas pequeas debido a que la probabilidad que una colisin lleve a la

fragmentacin de las partculas es baja, adems para una masa determinada se debequebrar un mayor nmero de partculas con el fin de lograr la misma velocidad defragmentacin, la velocidad de fragmentacin mejora a medida que el tamao departcula aumenta, sin embargo la velocidad de fragmentacin disminuye si las partculasson demasiado grandes comparadas con el tamao de los medios de molienda.

Aquellas partculas correspondientes a la regin donde la velocidad de fragmentacindisminuye se denominan guijarros o partculas de tamao critico.

Si se aumenta el tamao a un mas e la velocidad de fragmentacin vuelve a aumentardebido a que las partculas han alcanzado un tamao tal que pueden quebrarse por simismas y tambin al golpearse unas con otras.

Patrn de fragmentacinEl patrn de fragmentacin describe la generacin de partculas pequeas que resultan alquebrarse una partcula. Se acostumbra a considerar que el patrn de fragmentacindepende del tipo de mineral y de la accin de fragmentacin, pero no del equipo usado.

Esto supone que las partculas se quebraran en la misma forma independientemente sila golpea una bola, una barra o un martillo.

El patrn de fragmentacin es diferente para diferentes tipos de mineral y acciones defragmentacin. La fragmentacin por desgaste produce dos mximos: uno cerca deltamao original y uno para el tamao de las partculas generadas. La fragmentacin por

impacto produce un solo mximo en la mitad del rango de los tamaos de partculasgeneradas

Figur a N1.2 Patrn d e fragmen tac in


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Etapas bsicas de conminucion

Las etapas de conminucin se realizan para facilitar el manejo del material proveniente

de la mina y luego, en sucesivas etapas de chancado y molienda, para separar mineralde la ganga.

TablaN1.1 Reduccin de Tamao etapas

Mecanismos de Conminucin

La mayor parte de los minerales son materiales cristalinos que se unen por enlacesqumicos o fuerzas fsicas y que poseen gran cantidad de defectos en su estructura. Antela aplicacin de fuerzas de compresin o de traccin, este generalmente se fractura afuerzas mucho menores debido a:

Los defectos que ste posee. Durante el proceso de formacin, minado y manejo previo en el

mineral se pueden formar grietas. El mineral est constituido por especies diseminadas de diferente

comportamiento mecnico.

Reduccin de Tamao Tamao de la alimentacin Tamao del Producto

Explosin destructiva Infinito 1 [m]

Trituracin Primaria 1 [m] 100[mm]Trituracin Secundaria 100[mm] 10[mm]Molienda gruesa 10[mm] 1mmMolienda fina 1mm 100mRemolienda 100 m 10mMolienda Superfina 10 m 1m

Fig ur a N1.3 Etap as d e red uc cin de t amao


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Fuerzas- Tensin Mecnica de Rocas

Adems de tamao y dureza, las fuerzas de la tensin aplicadas a las rocas son

fundamentales en el procesamiento de minerales. Esto definir el diseo de equipos, enel planeamiento y disposicin de planta , en la proteccin contra el desgaste, etc estosestn siempre vigentes y deben ser considerados en el diseo

Mecanismo de fractura

Para que se fracture una partcula se requiere un esfuerzo de suficiente magnitud pararebasar la resistencia a la fractura de la partcula

La manera en la cual se fractura una partcula depende de la naturaleza de sta, y de lamanera en la que se aplica la fuerza a la partcula . La fuerza que se ejerce sobre lapartcula puede ser una fuerza de compresin, que ocasione que la partcula se fracturepor tensin. Esta fuerza podra aplicarse con mas o menos rapidez, la cual afecta lanaturaleza de la fractura. Tambin puede ser una fuerza de corte, tal como la ejercida pordos partculas frotndose unas a otras.

Tipos de mecanismo de fractura

Abrasin

Compresin

Impacto

Abrasin

Ocurre cuando la energa aplicada es insuficiente para causar fractura generalizada en la

partcula. En este caso, ocurren esfuerzos localizados resultando fracturas en reassuperficiales pequeas, dando como resultado una distribucin de partculas de tamaocasi igual al original y partculas muy finas.

TensinCompresin Impacto

Cizalle Atriccion

Figu ra N1.4 Fuerzas de ten sin aplic ada a las rocas


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La fractura por abrasin se produce normalmente por roce de las partculas entre si, ocontra el medio de molienda, o contra el revestimiento generando 2 fracciones detamao. Una gruesa de tamao similar al original y otra de tamao muy fino con respecto

al original. Este mecanismo se realiza a una velocidad ms o menos constantedependiendo de la dureza de la mena y de las condiciones de la molienda,caracterizndose los minerales ms blandos de ser ms susceptibles a este mecanismo

Compresin

Ocurre cuando la energa aplicada es precisamente la suficiente para cargarcomparativamente pocas regiones de la partcula hasta el punto de fractura, y soloresultan unas cuantas partculas. Su tamao es relativamente cercano al tamao de lapartcula original Tpicamente ocurre esta situacin bajo condiciones de compresin lentadonde la fractura alivia inmediatamente la carga que obra sobre la partcula.

Normalmente se produce en mquinas de chancado en que hay una superficie fija y otramvil. Da origen a partculas finas y gruesas. La cantidad de material fino se puededisminuir reduciendo el rea de contacto utilizando superficies corrugadas.

Figura N1.5Fractura por abrasin

Fi gura N1.7Fractura por Compresin

Fi gu ra N1.6Fractura de crucero ( com presin )


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Impacto

Ocurre cuando la energa aplicada es mucho mayor que la necesaria para efectuar la

fractura; bajo estas condiciones muchas areas de la partcula estn sobrecargadas y elresultado es un nmero relativamente grande de partculas con un amplio espectro detamaos. Esto ocurre bajo condiciones de carga rpida como sucede en un impacto aalta velocidad

En la trituracin por impacto, la fragmentacin se produce debido a un golpe instantneoy seco de un material slido duro sobre la partcula de roca o mineral, o por golpe de lapartcula contra el slido duro, o finalmente por golpes o choques entre partculas.

El producto, normalmente, es muy similar en forma y tamao.

Otro termino que se emplea para describir un mecanismo de fractura es el astillamiento odecantillado, el que consiste en el desprendimiento de todas las esquinas y cantos delas partculas. Esto se debe a la aplicacin de esfuerzos tangenciales, que no sonsuficientes para fracturar la partcula completa.Abrasin y decantillado suelen agruparse como un solo mecanismo llamado atriccin.En la chancadora ocurre una combinacin de compresin y atriccin generndose por lotanto mucho material fino.La figura siguiente, muestra forma en que se realiza una combinacin de compresin yatriccin de una partcula, durante las etapas de chancado.

En la trituracin por atricin, las partculas se desmenuzan debido a fuerzas de friccinque se generan entre dos superficies duras o entre partculas. Como resultado se

producen partculas bastante pequeas o tambin grandes.

Figura N1.8Fractura de estal lido Impacto

Figu ra N1.9 Comb inac in de lo s m ecani sm os d e fractu ra,


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Relaciones EnergaTamao de Partcula

Desde los primeros aos de aplicacin industrial de los procesos de conminucin al

campo de beneficio de minerales, se pudo constatar la relevancia del consumo deenerga especfica como parmetro controlante de la reduccin de tamao ygranulometra final del producto, en cada etapa de conminucin.

En trminos generales, la energa consumida en los procesos de conminucin seencuentra estrechamente relacionada con el grado de reduccin de tamao alcanzadopor las partculas en la etapa correspondiente. Por otro lado, se ha logrado demostrar queen las etapas de chancado y molienda convencional, la energa mecnica suministrada alequipo de conminucin supera entre 10 a 100 veces el consumo terico de energarequerida para crear nuevas superficies, es decir, menos del 10% del total de energaentregada al equipo de conminucin es efectivamente empleada en la fragmentacin delas partculas.

Tabla N1.2 Consumo de Energa segn el Tamaode Reduccin


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2. Descripcin de los Procesos de Conminucin

2.1 Mineralizacin y Voladura : tajo abierto y subterrnea

2.1.1 Definicin y conceptos

Mena.

La mena es un conjunto de minerales y rocas; es el producto bruto de la mina, tal comosale de ella. Contiene dos partes importantes: una parte valiosa y otra estril o ganga. Engeneral, es un trmino que se refiere a minerales metlicos y que designa al mineral delque se extrae el elemento de inters.

Para poder aprovechar mejor la mena, suele ser necesario su tratamiento, que en generalcomprende dos etapas: el tratamiento a pie de mina para aumentar la concentracin delmineral en cuestin (procesos hidrometalrgicos, flotacin, etc.), y el tratamientometalrgico final, que permita extraer el elemento qumico en cuestin (tostacin,electrolisis, etc.).

Las menas son minerales del cual se puede obtener un metal que es valioso por uncosto por el cual hace que el trabajo sea rentable.Dentro de la parte valiosa tenemos los siguientes minerales sulfurados y oxidados

Fig ur a N2.3 cr is oc ola Fig ur a N2.4. Calc op iri ta

Fi gura N2.1 Men aFig ur a N2.2 Mena y gan ga


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Tabla N1.3 Menas de minerales mas importantes

Metal Menas principales Origen geolgico

Aluminio Bauxita Producto residual de la meteorizacin

Cromo Cromita Segregacin magmticaCobre Calcopirita Yacimientos hidrotermales; metamorfismo de contacto;enriquecimiento por procesos de meteorizacinBornita

CalcosinaOro Oro nativo Yacimientos hidrotermales; depsitos de placeresHierro Hematites Formaciones bandeadas sedimentarias; segregacin

magmticaMagnetitaLimonita

Plomo Galena Yacimientos hidrotermalesMagnesio Magnesita Yacimientos hidrotermales

DolomitaManganeso Pirolusita Producto residual de meteorizacinMercurio Cinabrio Yacimientos hidrotermalesMolibdeno Molibdenita Yacimientos hidrotermalesNquel Pentlandita Segregacin magmticaPlatino Platino nativo Segregacin magmtica, depsitos de placeresPlata Plata nativa Yacimientos hidrotermales; enriquecimiento por

procesos de meteorizacinArgentitaEstao Casiterita Yacimientos hidrotermales; depsitos de placeresTitanio Ilmenita Segregacin magmtica; depsitos de placeres

RutiloWolframio Wolframita Pegmatitas; yacimientos de metamorfismo de contacto;

depsitos de placeresScheelita

Uranio Uraninita Pegmatitas; depsitos sedimentarios(Petchblenda)

Cinc Esfalerita Yacimientos hidrotermales

Ganga

Comprende a los minerales que acompaan a la mena, pero que no presentan intersminero en el momento de la explotacin. Conviene resaltar que minerales consideradoscomo ganga en determinados momentos se han transformado en menas al conocersealguna aplicacin nueva para los mismos. Son los minerales, generalmente silicatos, queforman la roca y su alteracin (cuarzo, feldespatos, micas, arcillas, etc.), los que ocupanentre el 90 y 95% del volumen total de la roca. Subproductos (o by-products)Suelen ser minerales de inters econmico, pero que no son el objeto principal de laexplotacin, si bien aumentan el valor econmico de la produccin: por ejemplo, el Cd oel Hg contenido en cimientos de sulfuros, o el manganeso contenido en los prfidoscuprferos.

ReservasLa porcin o volumen de un Recurso Mineral en el que se han efectuado estudiostcnicos y econmicos (muestreo sistemtico, sondajes, evaluacin econmica) parademostrar que este mineral puede justificar extraccin minera rentable en el momento dela determinacin y bajo condiciones econmicas especficas.


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Ley mineral

La concentracin de cada metal de mena en una muestra de roca, usualmente expresado

en porcentaje en peso (Ej. 1,2% Cu). Si las concentraciones son muy bajas, como las deAu, Ag, Pt y otros, la concentracin puede expresarse como gramos por tonelada (g/t).

Ley de cobre: es el porcentaje de cobre que encierra una determinada muestra. Cuandose habla de una ley del 1% significa que en cada 100 kilogramos de roca mineralizadahay 1 kilogramo de cobre puro.

Mineral primario: (primary ore)

Zona primaria. Corresponde a la parte profunda de un yacimiento en que se hanpreservado las caractersticas de su formacin original, con minerales formados agrandes presiones y temperaturas, por lo que las rocas son en general duras e

impermeables. En yacimientos de cobre, los minerales de mena caractersticos son lossulfuros bornita, calcopirita y pirita.

Mineral secundario: (secondary ore)

Zona secundaria. Correspondea la parte que se ubica inmediatamente sobre la primaria,en que los minerales han sido alterados por efecto de la circulacin de aguas de origensuperficial, lo cual produce disolucin de algunos minerales (por ejemplo, anhidrita) yenriquecimiento de los sulfuros, lo cual consiste en el aumento del contenido de cobre,pasando a constituir otro mineral (por ejemplo, transformacin de calcopirita, con un 35%de cobre, a calcocita, con un 80% de cobre). Generalmente constituyen las zonas demejores leyes en sulfuros de un yacimiento.

Minerales sulfurados

En las minas de tajo abierto los minerales sulfurados se encuentran por debajo de la capade xidos, y por lo tanto no han sufrido cambios por efectos del medio ambiente, sutratamiento generalmente se realiza por operaciones tradicionales de chancado,molienda, flotacin, fundicin y electrorefinacin, sin embargo la tcnica de lixiviacinbacterial, permite la extraccin del cobre de estos minerales de baja ley.

Figura N2.5 Zonas de mineralizacin


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Caractersticas de slfuros

La zona de sulfuros corresponde a la mineralizacin original del yacimiento, tambin

llamada primaria. Los slfuros contienen minerales formados por combinaciones decobre, azufre y hierro los que otorgan a las rocas un aspecto metlico.Los minerales con mena sulfurada siguen un proceso de concentracin medianteflotacin; como producto se obtiene un concentrado, el cual es llevado a procesospirometalrgicos de fusin-conversin. Eventualmente, tanto el mineral como elconcentrado pueden ser procesados por mtodos hidrometalrgicos,

Minerales oxidados

Los minerales oxidados y carbonatos son usualmente encontrados cerca de la superficieen las minas de tajo abierto, estos se forman debido a la descomposicin y alteracin deminerales sulfurados primarios.

Caractersticas de los xidos La zona dexidos se encuentra en la superficie delyacimiento o cerca de ella, y contiene xidos de cobre, los que tpicamente tienen uncolor verde o azul. Los minerales oxidados se han formado por accin del oxgeno y otrosagentes que atacan las rocas mineralizadas que se encuentran en la superficie.Los minerales con mena no-sulfurada siguen, frecuentemente, el procesohidrometalrgico definido por: Lixiviacin - Extraccin por Solvente - Electrodeposicin,obteniendo como producto final catdico. No obstante, cualquiera sea la lnea de procesoposterior, el mineral es sometido inicialmente a una etapa de reduccin de tamao.

Figu ra N2.6. Pro ceso extrac tivo su lfur os
http://www.codelcoeduca.cl/divisiones/definiciones/s.html#sulfuroshttp://www.codelcoeduca.cl/divisiones/definiciones/o.html#oxidoshttp://www.codelcoeduca.cl/divisiones/definiciones/o.html#oxidoshttp://www.codelcoeduca.cl/divisiones/definiciones/s.html#sulfuros


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2.1.2 Extraccin del material de la mina.

El objetivo de este proceso es extraer la porcin mineralizada con cobre y otroselementos desde la roca maciza de la mina (que puede ser a tajo abierto, subterrnea ola combinacin de ambas) y enviarla a laplanta,en forma eficiente y segura, para sersometida al proceso de obtencin del cobre y otros elementos.Para ello debe fragmentarse la roca, de manera que pueda ser removida de su posicinoriginal, o in situ, y luego cargarla y transportarla para su proceso o depsito fuera de la

mina como material suelto a una granulometra manejable.

Extraccin subterrnea de mineral

Un yacimiento se explota en forma subterrnea cuando presenta una cubierta de materialestril de espesor tal, que su extraccin desde la superficie resulta antieconmica.

El objetivo es realizar la extraccin de las rocas que contienen minerales valiosos degrandes yacimientos y que se encuentran bajo una cubierta de estril de espesorconsiderable, por ejemplo al interior de un cerro.

Para ello, se construyen labores subterrneas en la roca desde la superficie para acceder

a las zonas mineralizadas. Las labores subterrneas pueden ser horizontales (tneles ogaleras), verticales (piques) o inclinadas (rampas) y se ubican en los diferentes nivelesque permiten fragmentar, cargar y transportar el mineral desde el interior de la mina hastala planta, generalmente situada en la superficie.

La extraccin del material se realiza siguiendo una secuencia de las siguientesfases:

Perforacin Voladura Cargo Transporte.

Cmo se explota la mina?A diferencia de la explotacin a Tajo abierto, una mina subterrnea extrae el mineraldesde abajo hacia arriba, utilizando lo ms posible la fuerza de gravedad para producir la

Figu ra N2.7 . Proc eso Extr activ o xid o
http://www.codelcoeduca.cl/divisiones/definiciones/p.html#plantahttp://www.codelcoeduca.cl/divisiones/definiciones/p.html#planta


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fragmentacin y el desplazamiento del mineral hacia los puntos de carguo. La otradiferencia importante es que en la mina subterrnea no se extrae roca estril, sino quedebido a los altos costos que implica la construccin de tneles, la explotacin se

concentra preferentemente en las zonas de mineral.

Extraccin de mineral a tajo abierto.

Este tipo de extraccin se utiliza cuando los yacimientos presentan una forma regular yestn ubicados en la superficie o cerca de sta, de manera que el material estril que locubre pueda ser retirado a un costo tal que pueda ser absorbido por la explotacin de laporcin mineralizada.

Este sistema de extraccin permite utilizar equipos de grandes dimensiones, ya que elespacio no est restringido como en el caso de las minas subterrneas, aunque suoperacin puede estar limitada por el clima, como es el caso de las minas ubicadas en laalta cordillera o la zona central del pas.

El tajo se va construyendo en avances sucesivos, lateralmente y en profundidad. Amedida que se va profundizando en la mina, se requiere ir ensanchndola para mantenerla estabilidad de sus paredes. De este modo, se genera una especie de anfiteatroescalonado con caminos inclinados especialmente diseados para el trnsito de losequipos, cuya forma es dinmica ya que va cambiando a medida que progresa laexplotacin.En el sistema de minado a tajo abierto, los riesgos de exposicin a cadas de rocas sonmenores respecto a labores subterrneas.Previamente Geologa clasifica y limita los polgonos de minerales o de desmonte,

marcndolos con banderines de diferentes colores pre-determinados.Cabe resaltar que el plan de minado incluye perforacin, voladura y acarreo de mineraly/o desmonte.

Fi gura N2.8Explotacin A tajo abierto


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Fases de la explotacin se describe a continuacin

Perforacin

Es la primera operacin que se realiza y tiene como finalidad hacer taladros en el macizorocoso segn los diseos de ingeniera, donde alojar la carga de explosivos.Las perforaciones en el banco deben realizarse a distancias regulares entre si,generalmente entre 8 y 12 m (malla de perforacin), de manera que atraviesen toda laaltura del banco para que, al introducirse los explosivos, la detonacin permita fragmentarla roca.Para realizar las perforaciones, se utilizan grandes equipos elctricos de perforacinrotatoria, equipados con barrenos de carburo de tungsteno de 12 pulgadas dedimetro, los que permiten perforar un hoyo de 15 m de longitud en solo 20 minutos.

Voladura

Actividad que permite la fragmentacin del macizo rocoso mediante un control adecuadode utilizacin de agentes de voladura.La voladura se inicia con la verificacin de laprofundidad de los taladros, si stos estn con la profundidad de diseo, se cercar elrea a cargarse con explosivo y a colocarse los letreros de seguridad respectivos.En cada hoyo cargado con explosivo, se introduce un detonante de encendido elctrico,el que se detona mediante control remoto. Se establece una secuencia de detonacionesentre los distintos hoyos de una voladura, de manera que la roca sea fragmentada enetapas partiendo de la cara expuesta del banco hacia adentro, con diferencias de tiempode fracciones de segundo entre cada detonacin.

Fi gura N2.9Perforadoras


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Carguo

Los cargadores frontales y/o palas realizan la carga de mineral y roca de desmonte en loscamiones de acarreo. El material de voladura es cargado en camiones de gran tonelaje

mediante gigantescas palas elctricas o cargadores frontales. Estos equipos llenan loscamiones en una operacin continuada desde que queda disponible el banco despus dela voladura .Las palas elctricas tienen capacidad para cargar 70 o 100 toneladas de material de unavez, por lo que realizan tres movimientos o pases para cargar un camin.Los cargadores tienen menor capacidad y en minas de gran tamao son utilizados slopara trabajos especiales.Una pala necesita un frente de carguo mnimo de 65 m de ancho y carga camiones quese van colocando alternativamente a cada lado de ella.

Acarreo

El mineral y la roca de desmonte son transportados por el camin desde la mina hasta lachancadora primaria.

Figura 2.11 Operaci n de carguo de los camiones

Fig ur a N2.10 Vo lad u ra


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Para el acarreo del material mineralizado y el material estril, se utilizan camiones degran tonelaje, por ejemplo 240 o 300 toneladas. stos transportan el material desde elfrente de carguo a sus diferentes destinos: el mineral con ley al chancador primario, el

material estril a botaderos y el mineral de baja ley a botaderos especficos

Control y evaluacin de la voladura

Desde un punto de vista tcnico, y en general, los aspectos que se evalan en todavoladura son la fragmentacin del mineral, la forma de la pila, la dilucin del mineral y eldao que se pueda haber producido.

Fragmentacin

Por definicin, la voladura consiste en el uso de explosivos para la reduccin(fragmentacin) del material a un tamao requerido para poder continuar con el procesode carguo transporte y chancado, por lo que la fragmentacin es uno de los principalesobjetivos en todo proceso de voladura. El grado de xito de la fragmentacin tienerelacin directa con la eficiencia y calidad de los procesos que se desarrollarnposteriormente, como son el carguo, transporte y procesamiento del mineral y el vaciadoen botaderos del estril o lastre.

Cuando se evala la fragmentacin es importante determinar el tamao promedio de laroca y su distribucin (porcentaje de material fino y grueso). Esta evaluacin debehacerse tomando en consideracin el equipo de carguo y transporte que ser utilizado, y

particularmente las dimensiones del balde (carguo) y la tolva del camin (transporte).Con la evaluacin de estas variables se determinar si ser necesario utilizar unavoladura secundaria o de reduccin para poder efectuar el transporte del material.

En sntesis, para evaluar la fragmentacin se debe considerar lo siguiente: Equipos de carguo y transporte. Medicin del tamao medio del material fragmentado (en forma manual o con

fotografas). Distribucin de tamaos existente (cantidad de material fino y grueso). Para poder controlar la fragmentacin, es necesario considerar:

Aspectos del entorno, en especial las caractersticas de la roca, presencia

de agua y tendencia estructural.

Figura N2.12 Operaci n de carguo de los c amion es


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Variables de diseo, en especial las relacionadas con el tipo de explosivo,dimetro de perforacin, burden y tiempos entre taladros, tiempos entre filasy secuencia de encendido.

Forma de la pila

La fragmentacin de las rocas mediante explosivos debe considerar adicionalmente uncorrecto desplazamiento del material para la formacin de la pila que permita que elequipo de carguo pueda realizar su labor de manera segura y eficiente. Es por ello queuna parte importante del control y de la evaluacin de la voladura sea determinar la formaque tiene la pila y su relacin directa con el carguo y el transporte.

Dilucin

La dilucin se refiere a la mezcla de mineral con material estril. Esta caracterstica tieneuna incidencia importante en los resultados de recuperacin metalrgica y programas de

produccin de la mina. Desde el punto de vista de la voladura, la dilucin es relevantepara los efectos de la planificacin, disposicin y ejecucin de disparos que considerendiferentes materiales.

Dao por voladura

El dao se refiere a toda consecuencia no deseada causada por efecto de lafragmentacin de rocas(voladura). En particular, se refiere a alteraciones tanto en lainfraestructura (equipos, oficinas) como en taludes, bermas, caminos, rampas e inclusoalteraciones graves en el medio ambiente, como es la excesiva generacin de polvos ygases.

2.2 Chancado y Zarandeo

La operacin unitaria de chancado, tiene por finalidad principal:


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Realizar una tarea de reduccin de tamao, desde la granulometra run of mine, hastaobtener un producto apto para molienda SAG, molienda convencional o molienda unitariadependiendo del tipo de circuito considerado

El mineral proveniente de la mina presenta una granulometra variada, desde partculasde menos de 1 mm hasta fragmentos mayores que 1 m de dimetro, por lo que el objetivodel chancado es reducir el tamao de los fragmentos mayores hasta obtener un tamaouniforme deseado.Para lograr el tamao deseado, en el proceso del chancado se utiliza la combinacin detres equipos en lnea que van reduciendo el tamao de los fragmentos en etapas, las quese conocen como etapa primaria, etapa secundaria y terciaria.

La trituracin se lleva a cabo en maquinarias que se denominan trituradoras (en otrospases se utiliza el nombre de chancadora. Se aplica a partculas de tamao grueso y, en

general, operan en seco. Las trituradoras ms utilizadas por la industria minera metlicason las Trituradoras Giratorias, de Mandbula, de Cono, y de Rodillos; pero existentambin otras cuyo uso est restringido a ciertas operaciones especiales como lastrituradoras de Martillos.

El chancado es una operacin unitaria o grupo de operaciones unitarias en elprocesamiento de minerales, cuya funcin es la reduccin de grandes trozos de rocas afragmentos pequeos. generalmente trabaja en seco y se realiza en dos o tres etapas lasque se conocen como Sistema de Chancado Primario, Secundario y Terciario.Las chancadoras se disean de modo que reduzcan las rocas, de tal manera que todoslos fragmentos sean menores que el tamao establecido, la energa que se gasta en lachancadora es convertida en gran parte, en sonido y calor; por lo que se acepta

generalmente, que la eficiencia de chancado es baja; sta eficiencia puede variar, porquelas menas tienen cierta dureza, humedad, contenido de finos, etc.

Figu ra N2.12 Etapas d e reduc ci n de tam ao en ch ancad o


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El chancado, se lleva a cabo mediante mquinas que se mueven lentamente en unatrayectoria fija y que ejercen presiones inmensas a bajas velocidades, la accin dechancado se aplica sobre la roca por una parte mvil que se acerca y se aleja de una

parte fija, el mineral es cogido y presionado entre estas dos partes. Si las deformacionesproducidas por las fuerzas aplicadas no exceden el lmite elstico del material, entoncesno habr chancado. Por otro lado, si se excede el lmite elstico en los puntos donde seaplica la fuerza, se producirn grietas y roturas; las cuales originan que la energa dedeformacin, fluya hacia la superficie y las grietas se propaguen causandofracturamiento.

Sistema de chancado primario

El sistema de chancado primario reduce el mineral directo de mina (ROM) desde untamao mximo de hasta de 1 m hasta un tamao de producto de 80% ms pequeo que150 mm. Estos rangos son usuales para gran minera (explotacin a tajo abierto).

El chancado primario es la primera etapa de la operacin de la concentradora. Sinembargo, es en realidad la segunda etapa de la reduccin de tamao, posterior al minado.El propsito del chancado primario es reducir el tamao del mineral de mina a un tamaoque pueda ser transportado fcilmente por las fajas transportadoras, y el cual sea

conveniente para alimentar a la siguiente etapa de chancado.

Sistema de chancado secundario

Fig ur a N 2.13Diagrama deFases del Sistema de Chancado Prim ario


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Reduce el tamao del mineral que viene del sistema de chancado primario con unagranulometra 100% menor a 150mm y termina con la entrega de un productos: con untamao menor a 30mm hacia el sistema de chancado terciario

Sistema de Chancado terciario

Reduce el tamao del mineral que viene del sistema de chancado secundario con una

granulometra menor a 30 mm correspondiente al producto del chancadora secundaria, ytermina con la entrega de un producto de mineral fino con un tamao menor a 13mmcorrespondiente al undersize de las zarandas terciarias hacia el sistema de molienda.

El mineral mayor a13 mm rechazado correspondiente oversize de las zarandasterciarias retorna al circuito como carga circulante para ser reducido de tamaonuevamente en las chancadoras terciarias, hasta alcanzar la granulometra adecuada.

2.3 Molienda Clasificacin

Fig ur a N 2.14Diagrama deFases del Sistema de Chancado Secundario

Fig ur a N 2.15Diagrama deFases del Sistema de Chancado terciario


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La molienda es una operacin que permite la reduccin del tamao de la materia hastatener una granulometra que permite obtener la liberacin de partculas tiles de la

mena, necesaria para la posterior concentracin del mineral por flotacin.

En esta etapa se reduce el tamao de las partculas por una combinacin de mecanismosde impacto y abrasin.

La molienda se realiza en un molino rotatorio de carga, el que consiste en: un recipientecilndrico de acero, provisto con revestimientos renovables contra el desgaste, entre loscuales se ubican dispositivos denominados liners, que permiten aumentar el levante de lacarga. Un molino rotatorio de carga contiene adems, una carga suelta de cuerpos detrituracin, denominados medio de molienda. Al girar el molino provoca que los elementoscontenidos en su interior se muevan en conjunto y generen la reduccin de tamao. Elmedio de molienda puede ser: bolas o barras de acero, guijarros y en algunos casos, la

misma mena (molienda autgena).La caracterstica distintiva de un molino rotatorio de carga es el uso de cuerpos detrituracin sueltos, que son grandes, duros y pesados en relacin a las partculas demena, pero pequeos en relacin al volumen del molino y que ocupan ligeramente menosde la mitad del volumen del molino.

En el procesamiento de minerales la molienda es un proceso continuo, donde el materialse alimenta a una velocidad controlada desde las tolvas de almacenamiento hacia unextremo del molino y se descarga por el otro, despus de un tiempo de residencia opermanencia apropiado. El control del tamao del producto se realiza por el tipo de mediode molienda que se usa, velocidad de rotacin del molino, naturaleza de la alimentacinde la mena y tipo de circuito que se utiliza.

Las operaciones de molienda son caras, por el alto consumo de energa, alto costo de losmedios de molienda y desgaste de los equipos. Por esta razn, el material se debe molerhasta satisfacer los requerimientos metalrgicos: de liberacin de tamao y minimizacinde la generacin de lamas finas.

El tamao del material alimentado es de alrededor de 3/8, mientras que el del productocorresponde a consideraciones tcnicas y econmicas, variando entre 200 a 35 mallasTyler.

La molienda se realiza generalmente, en dos etapas: la primera desde el tamao dedescarga de la planta de chancado hasta un producto de aproximadamente 10 mallas y lasegunda desde 10 mallas hasta obtener un producto liberado de 35 a 200 mallas o

algunas veces ms finos. Una vez que las partculas de minerales han adquirido eltamao adecuado, son retiradas del circuito a travs de operaciones de clasificacin.


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Molienda primaria

Con el fin de aumentar la eficiencia se usan generalmente varias etapas de molienda. Enla molienda primaria la primera etapa, se utilizan circuitos con molinos de barras,AG,SAG. En algunas plantas se utilizan molinos de bolas en circuito abierto En vez deun molino de barras . Esto es posible si la alimentacin al circuito de molienda essuficientemente fina. Por supuesto la bolas deben dimensionarse: consecuentemente.

Valores tpicos son bolas de 7.5 cm de dimetro paras asegurar una velocidad defragmentacin apropiada para las partculas gruesas presentes en la alimentacin.

Los molinos AG y SAG pueden usarse en circuito abierto como etapa de preparacin dematerial para una etapa de molienda secundaria. La rejilla de descarga sirve para retenerlos medios de molienda dentro del molino y tambin como clasificador para lograr eltamao deseado. Esto podra limitar la capacidad si el tamao deseado del producto esmuy pequeo

Molienda secundaria

Los molinos de bolas se utilizan normalmente en la segunda etapa de molienda, a

continuacin de los circuitos con molinos de barras, AG o SAG. Los molinos secundariosson responsables de producir partculas de tamao reducido. Consecuentemente, lasbolas son mas pequeas que en el caso de la molienda primaria (tpicamente alrededorde 5cm. Dado que la alimentacin es mas fina).La mayora de las veces los circuitos demolienda secundaria operan en circuito cerrado inverso.Carga circulante optima en molinos de bolas y barrasLa carga circulante tiene un gran impacto en la produccin de finos. Los circuitos conmolinos de bolas con bajas cargas circulantes son menos eficientes que aquellos queutilizan cargas circulantes altas debido a que favorecen la sobre molienda. Normalmente,una carga circulante alta maximiza la eficiencia de molienda, sin embargo una cargacirculante muy alta puede conducir a una condicin de sobrecarga.

Figur a N 2.16Diagrama deFases del Sistema de Molienda


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Tipos de MoliendaPueden en general realizarse en seco o en hmedo.

a).- Molienda en Seco: Genera ms finos. Produce un menor desgaste de los revestimientos y medios de molienda. Adecuada cuando no se quiere alterar el mineral

b).- Molienda en Hmedo:Generalmente se muele en hmedo debido a que:

Tiene menor consumo de energa por tonelada de mineral tratada. Logra una mejor capacidad del equipo. Elimina problema del polvo y del ruido. Hace posible el uso de ciclones, espirales, harneros para clasificar por tamao y

lograr una adecuado control del proceso. Hace posible el uso de tcnicas simples de manejo y transporte de la corriente de

inters en equipos como bombas, caeras, canaletas, etc.

Tipos de Operacin de Molienda en hmedo

Se distinguen varios tipos de operacin de molienda, a continuacin revisaremos algunosque son ms relevantes para el alcance de ste tpico.

a) Molienda con vencional por bolas

Es un mtodo de reduccin de tamaos de partculas en que el medio moledor estconstituido por bolas de acero. Las bolas de acero generalmente son esfricas, pero

pueden presentar formas variadas: cnicas, cilndricas u otras formas irregulares. Ladureza de las bolas vara en el rango de 350 a 700 de dureza de Brinnell.

La eficiencia de la molienda depende del rea superficial del medio de molienda. As, lasbolas deben ser tan pequeas como sea posible. Su carga se grada de manera tal, quelas bolas grandes sean suficientemente pesadas como para moler las partculas msgrandes y ms duras que las partculas de alimentacin. El volumen de la carga de bolascorresponde a alrededor del 40 a 50 % del volumen interior del molino. Es posible utilizaruna carga levemente mayor o igual al 50 % del volumen total del molino, para maximizarel consumo de potencia en la molienda.

Los molinos de bolas se clasifican por la potencia, ms que por la capacidad. Variosfactores influyen sobre la eficiencia de la molienda en los molinos de bolas. La densidadde la pulpa de la alimentacin debe ser tan alta como sea posible y compatible con lafacilidad de fluir a travs del molino. Una pulpa demasiado diluida aumenta el contacto demetal a metal, produciendo un elevado consumo de acero y reduciendo la eficiencia de lamolienda. Debe considerarse adems, que la viscosidad de la pulpaaumenta con lafinura de las partculas, por consiguiente los circuitos de molienda fina requieren menosdensidades de pulpa.

b) Molienda Autgena

Es un mtodo de reduccin de tamao en el cual los medios moledores, estn formadosprincipalmente por colpas de la mena que se procesa, obtenidas y seleccionadas de unaetapa de reduccin de tamao anterior.

El uso de material como medio de molienda en molinos autgenos hace que la selecciny operacin de estos molinos sea ms complicada y dependa fuertemente de las


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caractersticas del mineral. Dos aspectos deben ser evaluados en el mineral paradesarrollar con xito este tipo de molienda:

La capacidad de las colpas grandes para soportar los impactos sin fracturarse

fcilmente y conformar los medios de molienda en el interior del molino (competenciadel mineral a la molienda autgena).

La eficiencia energtica con que se moler el mineral en el molino.

c) Molienda Semiautgena

Es un mtodo de reduccin de tamao en el cual los medios moledores, estn formadostanto por colpas de la mena que se procesa, como por un porcentaje del volumen totaldel molino correspondiente a bolas de acero. Este porcentaje puede variar entre un 4 a14%, siendo el valor ms usado un 8%. La carga mxima de bolas corresponde avalores de 12 a 14%, lmite impuesto por el desgaste excesivo de las bolas y liners, yadems por los problemas mecnicos que surgen al usar cargas de bolas mayores. La

determinacin de la carga de bolas ptima es finalmente un problema de carctereconmico pues una de las principales ventajas de costos para los sistemas autgenoses el bajo consumo de acero.

En este tipo de molienda tambin se requiere evaluar la competencia del mineral a lamolienda autgena.

Existen dos razones generales para la adicin de bolas a la molienda autgena,transformndola en molienda semiautgena:

Cuando se tiene una excesiva acumulacin de mineral fino e intermedio, debido a unafalta de colpas grandes en la alimentacin al molino, que permita formar una cargaapta para moler esos tamaos.

Cuando existe una acumulacin de rocas grandes, debido a la incapacidad de lacarga para romper esos tamaos.

En ambos casos, el uso de bolas incrementa las tasas de molienda de los tamaoscrticos y favorece la capacidad de tratamiento.

La molienda autgena y semiautgena se caracterizan por emplear una parrilla dedescarga, a fin de evitar que el material grueso escape del molino. La descarga seproduce una vez que el material alimentado al molino ha sido reducido a un tamaomenor o igual que las aberturas de la parrilla (de hasta 3).

La parrilla acta como un clasificador del material saliente del molino. Operacionalmente,la clasificacin no es perfecta, quedando siempre retenida en el molino una fraccin de

mineral ms pequea que el tamao de la abertura.


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3.0 Proceso de Chancado y Zarandeo3.1 Concepto y Definicin de Trminos

Proceso de Chancado

El proceso de chancado, es una transferencia de energa mecnica, al flujo de mineral ensu paso a travs de la cmara de trituracin, con el objetivo de producir un tamaoadecuado, para las etapas siguientes en la cadena operativa.

Razn de reduccin

Al grado de reduccin de tamao que se logra por medio de cualquier mquinachancadora se le conoce con el nombre de razn de reduccin, y puede definirse comoel tamao de la alimentacin dividido entre el tamao del producto. En realidad debendefinirse ambos tamaos, y si bien es posible establecer varias definiciones, la que masse utiliza es simplemente el 80% del tamao que pasa en la distribucin acumulativa de

las mallas usadas en el anlisis granulomtrico.Todas la Chancadoras tienen un limite de ratio de reduccin, lo podemos Poner enetapas, El numero de etapas es determinado por el tamao de Alimentacin y el productorequerido. Material de Alimentacin F80 400 mm Roca Volada, 80% menos 400 mmTamao del producto P80 = 16 mm

Ratio reduccin : F80/P80 = 400/16 = 25

F80: Tamao de abertura de malla a la cual pasa el 80% del material inicial, en micrones

P80: Tamao de abertura de malla a la cual pasa el 80% del producto obtenido, enmicrones

Fig ur a N3.1Razn de reduccin


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Angulo de Reposo y capacidad viva

Se denomina ngulo de reposo de un montculo de granel slido al ngulo formadoentre el cono producido y la horizontal de la base, cuando el material se estabiliza por s

mismo.Al acumular mineral slido sobre un plano, ste queda apilado en forma de cono. Elngulo formado entre la generatriz del cono y su base se denomina ngulo de reposo.

Entre menor sea el ngulo de reposo, mayor ser el flujo del material y viceversa. Estetipo de ngulo mide la capacidad de movimiento o flujo del mineral.

Capacidad VivaEs la capacidad a cual el material apilado (carga viva) forma un ngulo de vaciado de deen el ejemplo 60 permitiendo que los alimentadores puedan extraer el mineral en formacontinua sin dificultad.

3.1.1 Caracterizacin de partculas

La evaluacin de las caractersticas de las partculas es un aspecto vital del

procesamiento de minerales. En algunos casos, puede ser simplemente porque que elproducto tiene que satisfacer una especificacin de tamao. Mucho ms importante es eluso del tamao de partcula como medida de control para los procesos de reduccin de

Fig ur a N3.3Capacidad Viva

Fig ur a N3.2ngulo de Reposo


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tamao (fragmentacin). En ocasiones, el material puede reducirse de tamao paraincrementar el rea de superficie y acelerar as un proceso qumico tal como el delixiviacin. Generalmente, la reduccin de tamao se realiza para liberar los diferentes

minerales presentes en un mineral metalfero o mena y as, poder llevar a cabo laseparacin (concentracin).

En realidad, el tamao no es una medida adecuada de la liberacin. Normalmente laspartculas procedentes de cualquier operacin de reduccin de tamao tienen una gamade caractersticas, hacindose imposible lograr una descripcin precisa de tal producto,por lo tanto es necesario tener en cuenta:

El tamao de cadapartcula. El tamao promedio de todas las partculas. La forma de las partculas. La gama de tamaos de partcula. Los minerales que ocurren en las partculas.

La asociacin de los minerales en las partculas.

Propiedades de las partculas

Las diferencias entre las propiedades fsicas y qumicas de las partculas nos permitenseparar los minerales de valor de la ganga.La separacin es posible solo si la etapa de liberacin ha sido eficiente

Propiedades Fsicas Propiedades Qumicas

TamaoForma

Densidad

ConductividadSusceptibilidad magnetica

Propiedades de superficieRadioactividadColor

Forma de las partculas

Para caracterizar totalmente las partculas se debe indicar la forma que tienen. En efecto,la forma de las partculas puede afectar fuertemente la clasificacin por tamaos. Unapartcula angular puede ser clasificada en diferentes formatos segn la manera en la queenfrente a la abertura de un harnero o tamiz.Esto se aprecia en la siguiente figura:

a).- Partcula retenida.b).- Partcula pasa una abertura mucho menor que la anterior.

Figu ra N 3.4 Efecto d e la form a en la clasific acin de p artcul as


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Las partculas se pueden describir como: Redondas, aplastadas puntiagudas quebradizasangulares

La forma de las partculas afecta el procesamiento generalmente las partculas que noson redondas son mas difciles de moler, clasificar y bombear.El efecto de la forma de la partcula es muy importante en el " tamao crtico" ya queeste corresponde a un tamao muy cercano al tamao de las aberturas. La probabilidadde que ests partculas sean clasificadas como sobretamao o bajotamao dependerprincipalmente de que la partcula se presenta a la abertura en la orientacin adecuada.

Densidad de las partculas

La densidad de un material se obtiene dividiendo su masa por su volumen. La densidadde los minerales se puede determinar fcilmente en el laboratorio. Una de las unidadestpicas para expresar la densidad es g/cm3. El agua por ejemplo tiene una densidad de 1g/cm3.Si tenemos dos muestras con igual masa pero diferente densidad, la muestra con menordensidad ocupa un mayor volumen que la muestra de mayor densidad

Peso especifico de las partculas

En general, el peso especifico se usa ms a menudo que la densidad. El peso especificocompara la densidad de un material con la densidad del agua. Esta se calcula dividiendola densidad del material por la densidad del agua.El agua tiene un peso especifico de uno. Los materiales menos densos que el aguatienen un peso menor que uno. Y aquellos mas densos que el agua tiene un peso

especifico mayor que uno. Mientras mas alto es el peso especifico, ms denso es elmaterial.

Fig ur a N3.5forma de p artcu las

Fig ur a N 3.6Efecto de t amao c rtico de p artcu las en las abertu ras de u na zaran da


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Material GravedadesEspecificas

Agua

SliceCalcopiritaOroMineral de bajo SulfuroMineral SulfuradoConcentrado de Sulfuros

1.0

2.64.219.32.73.24.0

Tamao de Partculas

Un sistema de partculas, con un amplio rango de tamaos, slo se puede describirmediante el uso de funciones estadsticas. De estas distribuciones es posible derivar unaestimacin del tamao, superficie y volumen promedio del sistema.

Control de Tamao-

Por control de tamao, entendemos el proceso de separacin de slidos de un mineral endos o mas productos en base a los tamaos requeridos, esta puede ser en seco o enhmedo.Como lo mencionramos anteriormente ninguna Chancadora o Molino puede ser precisoen el trabajo de reduccin de tamao y una buena porcin de fracciones pueden perderseMediante el uso optimo del control de tamao el resultado puede mejorarse, con respectoa Capacidad y Tamao de partcula.

Importancia del Control de tamao

Evitar el bajo tamao en la alimentacin de la prxima fase de la reduccin(Scalping)

Evitar al sobre tamao pasar a la prxima reduccin de tamao o etapa deoperacin

Figur a N3.7Dimet ro de Tam ao d e Par tcu la


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Preparar un producto clasificado segn tamao (producto clasificado por tamao)

Mtodos de Control de tamao

En las practicas de procesamiento de minerales tenemos dos mtodos dinmicos deprocesos de control de tamao:

Zarandeo: Usa patrones geomtricos para control

Clasificacin:Usan el movimiento de las partculas para control de tamao.


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Distribucin granulomtrica

La forma ms usual de determinar los tamaos de un conjunto de partculas es medianteel anlisis granulomtrico por una serie de tamices.

Por este procedimiento el tamao de partcula se asocia al nmero de aberturas quetiene el tamiz por pulgada lineal. Por ejemplo, se especifica un rango de tamaos departculas de los siguientes modos:

Menos 150 mallas (-150m): indica un material que pase a travs de un tamiz que tiene150 aberturas por pulgada lineal. (% Passing) Por lo que tendr un tamao menor a 106micras que es la longitud de la abertura de la malla.

(+150m), indica que el material es retenido en un tamiz de 150 aberturas por pulgada

lineal lo que tendr un tamao mayor a 106 micras que es la longitud de la abertura de lamalla.

Fi gura N3.8Api lamiento deTam ic es Fig u ra N3.9Serie de tam ices Es tnd ar Tyler

Fi guraN3.10Dis tri bu cin de tam ao de partcu las


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3.1.2 Conceptos Generales sobre Zarandeo

Se llama Zarandeo al proceso mecnico que realiza la separacin de partculas en basea su tamao a travs de su aceptacin o rechazo por una superficie, la cual normalmente

es una malla, pero tambin puede ser una plancha perforada o hilos de alambre enparalelo. Las partculas son presentadas a las aberturas de la malla, siendo rechazadasaquellas mayores al tamao de la abertura.

Aquel material que pasa por sobre las aberturas, se le llama sobre tamao, o tambinoversize a aquel material que pasa por las aberturas, se le llama bajo tamao oundersize. El hecho que un producto reporte con la fraccin sobre tamao no quieredecir que ste sea necesariamente mayor que el tamao de la abertura.

Las aberturas de las mallas, no slo pueden tener diferentes tamaos, sino que tambinpueden tener diferentes tipos de geomtrica, dependiendo de la aplicacin para la cualsean utilizadas. Entre las aplicaciones ms comunes se encuentran las siguientes:

Desbaste o Scalping,el cual consiste en retirar una porcin del material grueso que esalimentado al harnero, de modo de reducir la cantidad de material que llega a la malla declasificacin final, siendo esta ltima malla conocida como la malla de corte.

Despolvado o De-Dusting, consiste en retirar el material fino o el polvo que seencuentra en un producto grueso, siendo la fraccin fina, la que no se desea tener en elproducto final.

Clasificacin o Sizing,que es cuando se clasifica un material para obtener un productodentro de un rango granulomtrico especfico.

Fi gura N3.11Operacin de Zarandeo


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3.1.3 Proceso de Zarandeo

El proceso de zarandeo se basa en probabilidades, y el objetivo principal del operador delos cribados es el de crear un ambiente que sea conductivo a brindarle la mayor cantidad

de probabilidades a las partculas a pasar por las aberturas de las mallas.

El material se fluidifica por accin de la vibracin.

En la superficie de harneado, el material queda sujeto a dos fenmenos:

a) La Estratificacin

b) La Probabilidad

A) La Estratificacin

El material forma una cama encima del piso del harnero, el material puede estratificarsecuando el movimiento del harnero reduce la friccin interna en el material.

Esto significa que las partculas finas pueden pasar entre las mas grandes produciendo

una forma de separacin.

Debido la vibracin, la camada de material segrega. Los finos van para la parte inferiory entran en contacto con la malla.

Fig ur a N3.12Operacin deEstrati ficac in Figu ra N 3.13separacin

Fig ur a N3.14Estrati f icacin del Mineral


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Figur a N3.15Regiones en la Superf icie de la zaranda.

Figu ra N 3.16 Prob abilid ad enel Zarandeo

Clasificacin clsica en Zarandas convencionales

1) a - b: estratificacin de la alimentacin

2) b - c: estratificacin mxima - zarandeo saturado3) c - d: separacin por constantes intentos

2) La Probabilidad

Es el proceso de pasaje del material a travs de la apertura de la malla.

La posibilidad de separacin de una partcula es funcin, entre otros de su tamao conrespecto a la abertura de la malla; cuanto mayor sea la diferencia de tamao entreambos, la partcula pasara o ser rechazada mas fcilmente.

Las partculas que posen un tamao 1.5 veces mayor a la abertura de la malla, sernrechazadas fcilmente

Las partculas con tamao menor a 0.5 veces la abertura de la malla pasaran fcilmente.

Factores q ue afectan a la clasificacin

La correcta alimentacin al equipo Volumen de alimentacin Anlisis granulomtrico del producto alimentado Partculas mayores al corte y al 50% del corte


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Humedad del material alimentado Peso especifico del material Velocidad del desplazamiento del material

Piso de trabajo o medios de harneado rea libre de la superficie perforada Forma de la superficie perforada Forma de piso de clasificacin Eficiencia requerida.

Las mallas con aberturas rectangulares son normalmente instaladas con las aberturas destas colocadas contra el flujo del material, como aparece en la Fig ur a N3.17- (a),paraas retardar el flujo de material y aumentar el tiempo de exposicin de las partculas a lasaberturas de las mallas.

Para aumentar la capacidad de proceso, pero sacrificando eficiencia de clasificacin, lasmallas con aberturas rectangulares son instaladas con las aberturas en la misma

direccin del flujo de material, como se puede apreciar en la Fig ur a N3.17 (b).

Fig ur a N3.17Dispos icin de la abertura

Fig ur a N3.18Tipo de abertura


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Configuracin de Circuitos de chancado

3.1.4 Circuito AbiertoCuando el mineral pasa a travs de las chancadoras sin una etapa de clasificacinparalela. Esto se da comnmente en chancado primario, pero puede darse en chancado

secundario con zarandas en este caso el producto de la chancadora secundaria se unecon los finos de la zaranda constituyendo el producto final..

El circuito abierto se caracteriza porque la alimentacin que ingresa al circuito pasa solouna vez y se transporta a la etapa siguiente. Y no hay recirculacin del mineral.

Figur a N 3.19Diagrama de flujo de un sis tema de chancado primrio co nvencio nal

Figur a N 3.20Circuito abierto


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3.1.5 Circuito cerrado

Se denomina circuito cerrado cuando la descarga de la chancadora se enva a una

zaranda cuya fraccin gruesa Oversize retornan a la misma chancadora para serchancados nuevamente, a y as hasta que cada partcula sea lo suficientemente finacomo para ser retirada por el undersize de la zaranda.

Configuraciones de circuito cerrado

Circuito cerrado directo

El circuito directo se caracteriza por alimentar el mineral fresco directamente a lachancadora conjuntamente con el flujo de oversize de las zarandas , formando lo queconocemos como alimentacin compuesta.

Circuito inverso

En esta configuracin la alimentacin a este circuito es conducida junto con la descargade la chancadora al clasificador constituidas generalmente por zarandas vibratorias , Elflujo de mineral denominado oversize de la zaranda es la fraccin gruesa quealimenta a la chancadora ,este flujo constituye la carga circulante.. del sistemaEste tipo de circuitos es usado cuando hay una considerable fraccin de finos en elsistema , y antes de ingresar a la chancadora se le separa mediante una previaclasificacin y solo el material grueso ingresara a ser chancado esto permite disminuirconsiderablemente la carga de alimentacin a la chancadora reduciendo el efecto deatoramientos , y esto en general puede traducirse en un aumento de la capacidad detratamiento del circuito.

Fig ur a N 3.21Circuito cerrado directo


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Figur a N 3.22Circui to cerrado inverso


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3.2 Equipos de Chancado

3.2.1 Chancadoras Primarias

Las chancadoras son equipos elctricos de grandes dimensiones. En estos equipos, loselementos que trituran la roca mediante movimientos vibratorios estn construidos de unaaleacin especial de acero de alta resistencia. Los chancadores son alimentados por laparte superior y descargan el mineral chancado por su parte inferior a travs de unaabertura graduada de acuerdo al dimetro requerido.

El diseo de las mquinas de reduccin de tamao cambia marcadamente a medida quecambia el tamao de las partculas. Virtualmente en todas las mquinas las fuerzas defractura son aplicadas por compresin o impacto. Los productos en cada caso sonsimilares y la diferencia entre las mquinas est asociada principalmente con losaspectos mecnicos de aplicacin de la fuerza a los varios tamaos de partcula. Cuando

la partcula es grande, la energa para fracturar cada partcula es alta aunque la energapor unidad de masa es pequea A medida que disminuye el tamao de la partcula, laenerga por unidad de masa necesaria para fracturarla aumenta con mayor rapidez.Consecuentemente, las chancadoras tienen que ser grandes y estructuralmente fuertesmientras que los molinos deben ser capaces de dispersar energa sobre una gran rea.

Chancadora Giratoria

La chancadora primaria, es un equipo electromecnico tipo giratorio que tritura las rocaspor compresin mediante movimientos giratorios excntricos, accionado por un motorelctrico Sus componentes estn construidos de una aleacin de acero de altaresistencia. La chancadora primaria recibe mineral por descarga directa de los camiones

de mina y lo entrega al feeder alimentador Operan normalmente en circuito abierto,aunque si el material de alimentacintiene mucho fino, ste debe ser preclasificado.

Fig ur a N 3.23Disposic in de chancadora pr imar ia


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Especificaciones

El tamao de las Chancadoras Giratoria se especifica por la boca (ancho de la abertura

de admisin) y el dimetro del manto. siendo las ms comunes las que usan el dimetrodel cono D o la dimensin de la boca por el dimetro del cono A x D por ejemplo 60x 89 La dimensin de (60 pulgadas) corresponde a la abertura de alimentacin en supunto ms ancho y la dimensin de (89 pulgadas) corresponde al ancho del manto en subase.El casco exterior es de acero fundido, mientras que la cmara de chancado estprotegida con revestimientos o cncavos" de acero al manganeso. La cabeza estprotegida por un manto de acero al manganeso la que a su vez est recubierta poralguna resina epxica, poliuretano, goma o algn otro recubrimiento.

,Dimensiones de chancadora FFE mineral

Fig ur a N 3.25Dimensiones de chancadora girator ia

Fig ur a N 3.24Esquema de especi f icaciones de ch ancadora girator ia


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Tapa de araa

Ensamble de araa

Manto (superior)

Ncleo de manto

Eje principal

Manto (inferior)

Tapa de sello de polvo

Buje excntrico interior

Pin excntrico

Buje excntrico exterior

Excntrica

Ensamble deajuste hidrulico

Pistn deajuste hidrulico

Buje de la araa

Carcasa superior

Concavos

Carcasa central

Conjunto de revestimientoscarcasa inferior

Carcasa inferior

Ensamble contraeje

Eje de pin

Pin

Ensamble placa inferior

Anillos de soporte

Capacidad de las trituradoras giratorias en operacin:

Como en el caso de la trituradora de mandbula, el tamao de alimentacin, el tamao del

producto, la humedad del mineral, la dureza y la forma de alimentacin afectan lacapacidad de las trituradoras giratorias. La frmula emprica propuesta por Taggart es:T = 0.0845 L.SDonde: L es el permetro de la circunferencia cuyo dimetro es el promedio de losdimetros de los dos conos (pulgadas), S es el ancho de la abertura de descarga enposicin abierta y T el tonelaje que pasa por la trituradora en una hora (Toneladascortas/hora) Esta frmula indica que la capacidad de la trituradora es directamenteproporcional a la abertura de descarga en posicin de mxima oscilacin.

Componentes de la Chancadora Primaria

Fig ur a N 3.26Partes de la Chancador a Giratoria


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Principio de funcionamiento del Chancador Primario?

La chancadora primaria tiene un manto (Mantle), que est soportado en un disco debronce, el mismo que recibe el movimiento giratorio a travs de una rueda dentada

(Excntrica) que encaja con el pin cnico del contraeje principal, que recibe latransmisin desde un motor. La parte inferior del manto (Mantle) est engastada en uncilindro de bronce en cuyo fondo tiene un orificio a un costado (Excntrica), de este modoal quedar engastado el manto tiene un movimiento excntrico de acercamiento yalejamiento de la parte fija denominada cncavo, quebrando en su giro al mineralalimentado. Las superficies de contacto con el mineral, manto y cncavo estn protegidascon forros de acero especial (Liners o revestimiento) para evitar el contacto directo.

Sub Sistema de Lubricacin de la Chancadora Primaria

El sub sistema de lubricacin de chancadora primaria, es un conjunto de componentesmecnicos y elctricos cuya funcin principal es lubricar y refrigerar las partes mviles

internas de la chancadora primaria

Chancadoras de Quijadas

La caracterstica mas distintiva de la chancadora de quijadas son las dos placas que seabren y cierran como mandbulas de animal. Estn construidas en un bastidor en formade caja, uno de cuyos extremos es la cmara de chancado que contiene una placa omandbula fija que es en realidad el extremo de la caja y una placa mvil que esempujada contra la roca con enorme fuerza. Esta provista de una excntrica y unapalanca que tienen una enorme ganancia mecnica, las que proporcionan la fuerza brutanecesaria para producir el chancado.. Un volante de masa perifrica adecuadaproporciona el momento necesario para mantener una velocidad casi constante duranteel ciclo y en una parte del mecanismo esta el eslabn dbil que acta como un fusible depoder para proteger la maquina en caso de esfuerzos extremos

Figura N 3.27 Movimi ento de la Chancado ra Giratoria


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El mineral ingresa a la chancadora a travs de la abertura superior de las dos quijadas yes chancado cuando la quijada mvil se mueve hacia la quijada fija de arriba hacia abajo.Cuando la quijada mvil se aleja, de abajo hacia arriba, el mineral chancado va bajando y

otra vez es chancado entre las dos quijadas en el siguiente ciclo.Los ciclos continan hasta que el mineral, se descargue en la base de la chancadora.

Las chancadoras de mandbulas son equipos dotados de 2 placas o mandbulas,en los que una de ellas es mvil y presiona fuerte y rpidamente a la otra, fracturando elmaterial que se encuentra entre ambas.Las chancadoras de quijadas se clasifican de acuerdo al mtodo de pivotear la quijadamvil

Especificaciones de la chancadora de quijadas

El chancador de mandbulas se especifica por el rea de entrada, es decir, la distancia

entre las mandbulas en la alimentacin (Feed) que se denomina "Boca" y el ancho delas placas (largo de la abertura de admisin). Por ejemplo un chancador de mandbulasde 30"x48" tendr una boca de 30" y un ancho de las placas de 48".

En una chancadora de quijadas, se deben reconocer las siguientes medidas ytrminos:

Abertur a de al imentacin(FO), que es la abertura donde se introduceel material de alimentacin. Como regla general, el tamao mximo dematerial alimentado ser aproximadamente 80% de la abertura (FO);dependiendo del tipo de chancadora y material que ser chancado (parala chancadora C140BS este valor es 42 (1 067 mm).Sett ing del lado cerrado(CSS), es la distancia ms cercana entre laquijada mvil y la quijada fija.Carrera (E), es la diferencia de la distancia mxima y minima en la parteinferior de las quijadas fijas y moviles durante una vuelta del ejeexcntrico. La carrera debe ser medida en ngulo recto hacia la lineacentral de la cavidad de trituracin.ngulo d e ataque ( ), es el ngulo que forman la quijada fija con lamovil.Longitud de la quijada (L).Quijada mo vi l (F).Quijada fi ja (M).

Posicion es de la qui jada movi l (1, 2, 3).Cubi erta lateral (G).

Fig ur a N 3.28Especi f icaciones de chancadora de qui jadas


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Caractersticas de la chancadora de quijada

Abertura grande de recepcin

La forma de la abertura de recepcin, favorece la alimentacin de rocas detamao grande. Esto le da una ventaja sobre la chancadora giratorio. 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 alimentacin sucia y pegajosa, ya que no

existe lugar debajo de la quijada, donde el material se puede acumular y obstruyala descarga.

Los mantenimientos de rutina se efecta mas fcilmente en una chancadora dequijada.

Componentes

Figur a N 3.29Disposic in de una chancadora de q ui jadas

Fig ur a N 3.30Partes de la chancadora de Quijadas


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Principio de operacin Chancadora de quijadas

La chancadora consta de un bloque fijo llamado quijada estacionaria y otra mvilllamada quijada mvil como se muestra en la parte superior de la quijada mvil

est unida a un eje excntrico. El motor de la chancadora da el movimiento derotacin a la polea usando un arreglo estndar de fajas en V y junto a la volante girael eje excntrico (excntrico significa fuera de centro). El eje excntrico mueve laquijada mvil hacia abajo tanto como la excentricidad del eje lo permita, alcanzandola parte ms baja en su rotacin, de igual manera lo hace hacia la parte superior alcompletar el giro del eje, ayudado por el muelle tensor que ejerce presin gracias alvstago tensor, el muelle est montado sobre el bastidor trasero.La parte inferior del balancn o biela (que contiene a la quijada mvil) se conecta ala placa articulada. Esta placa tiene la funcin (entre otras) de regular la aberturadel chancador (CSS). El otro extremo de la placa se aloja dentro de otra sillaarticulada, ubicada en el bastidor trasero de la chancadora que forma la paredposterior de la carcasa, la cual es fija. El bastidor trasero posee unas cuas deajuste que se abren o cierran hidrulicamente por medio de dos pistones hidrulicoslaterales.

Mientras el eje excntrico mantiene su rotacin; la quijada mvil ejecuta un ciclo demovimiento continuo hacia arriba y abajo. Este movimiento acerca la quijada mvilhacia la quijada estacionaria. Cuando el eje se mueve hacia arriba, el proceso esinverso y el muelle tensor tira de la quijada mvil alejndola de la quijadaestacionaria. El resultado final es un ciclo continuo de alejamiento y acercamientoentre ambas quijadas.Cada una de las quijadas est cubierta con forros reemplazables, resistentes aldesgaste, para proteger las quijadas (fija y mvil), del deterioro y daos causados

por el trabajo. Adems, los lados de la chancadora estn protegidos por forroslaterales.


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3.2.2 Chancadoras secundarias y terciarias

Las chancadoras secundarias son ms livianas que las chancadoras primarias, puesto

que toman el producto chancado en la etapa primaria como alimentacin. El tamaomximo normalmente ser menor de 6 8 plg. De dimetro y, puesto que todos losconstituyentes dainos que vienen en el mineral desde la mina, tales como trozosmetlicos, madera, arcilla y barro han sido ya extrados, es mucho ms fcil de manejar.

Al igual que las primarias, trabajan en seco y reducen el mineral a un tamao adecuadopara molienda o chancado terciario, si es que el material lo requiere. Las chancadorasusadas en chancado secundario y terciario son esencialmente las mismas, excepto quepara chancado terciario se usa una abertura de salida menor., aunque tambin se usanchancadores de rodillo y molino de martillo

Chancadora Cnica

Es una chancadora de eje vertical similar a una giratoria, difiere de esta porque el eje nose encuentra suspendido y porque la cmara de trituracin es de menor volumen.Otras de las diferencias con la giratoria es que en la cnica secundaria la disposicin delcono en paralelo, mientras que en la giratoria primaria el cono es divergente. Igualmenteel cono est sujeto a la parte inferior de la trituradora, no existiendo el crucerocaracterstico de las giratorias primarias. Esto permite una boca de admisin totalmentelibre.Las chancadoras de cono se especifican por dimetro del cono

Dimensiones

Fig ur a N 3.31Disposic in de una c hancadora secundar ia de cono


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Principio de funcionamientoLas chancadoras cnicas funcionan girando una cabeza mvil de forma cnica dentrode un cuerpo fijo en forma de tazn. La cabeza esta montada sobre un eje vertical, elcual est apoyado dentro de un buje excntrico en su extremo inferior solamente. Laexcntrica es accionada para rotar y este movimiento mueve la cabeza en unatrayectoria circular excntrica dentro del tazn. Aunque la cabeza est libre para rotardentro del buje excntrico as como girar, la friccin del mineral entre la cabeza y eltazn generalmente evitan la rotacin. A medida que la cabeza gira de esta manera, elespacio entre la cabeza y el tazn en cualquier punto cambia continuamente,acortndose y amplindose. La abertura en la parte superior donde la alimentacin

ingresa, el espacio de chancado es relativamente ancho y progresivamente se estrechaen la parte inferior de la cavidad. El mineral ingresa por la parte superior y con cada girode la cabeza, es quebrantado cuando la boca se cierra junto con las partculas de roca.Las partculas quebrantadas luego caen dentro de la parte ms estrecha de la cavidadcuando el espacio se abre. Esto se repite muchas veces hasta que la roca triturada caea travs de la abertura final.

Fig ur a N 3.32Dimensiones de una chancadora de cono

Figura N3.33Mov imi ento de l a excntr ica.


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Partes principales de la chancadora de cono

Fig ur a N3.34Fuerzas de Chancado.

Figur a N3.34Partes de chancadora de co no.


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Tipos de chancadora de cono

La chancadora de cono se produce en dos versiones:

a) Cono standardb).Cono de cabeza corta

Chancadora de cono estndar Chancadora de cono cabeza corta

1. se usa para chancado secundario2. Tiene un revestimiento escalonado lo

que permite una alimentacin msgruesa que la cabeza corta

3. Trabajan normalmente en circuitoabierto, pero a veces esrecomendable zarandear el materialantes de pasar por la chancadora

para eliminar la parte de laalimentacin que ya cumple con lasexigencias de tamao del producto.Esto se recomienda, en general,cuando la alimentacin contiene msdel 25% del material menor que laabertura de salida de la chancadora.

1. Se usa para chancado terciario.2. Tiene un ngulo de cabeza ms agudo que la

standard, lo que ayuda a prevenir atoramientosdebido al material ms fino que trata.

3. Tambin tiene una abertura de alimentacinms pequea, una seccin paralela mayor enla seccin de descarga y entrega un productomenor. La razn de reduccin que entrega

vara entre 4/1 a 6/1. El tamao mximo de laboca es de 10 y entrega un producto quevara entre 1/8 y 1

4. Trabajan en circuito cerrado (normalmente),evalundose una disposicin directa o inversasegn las caractersticas particulares delcircuito.

Fig ur a N3.35.Trompo y perf i l estandar

Fig ur a N3.36.Trompo y perf i l cabeza corta


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Chancadora de rodillos de alta presin HPGR

Los HPGR consiste en dos rodillos grandes,. La figura 26 ilustra la disposicin general

de un HPGR. Un rodillo est en una posicin fija mientras que el otro puede deslizarsehorizontalmente hacia o alejndose del rodillo fijo, dependiendo de la presin resultantede la alimentacin.

Principio de funcionamiento

La unidad de alimentacin del HPGR consta de una tolva de alimentacin un eje deregulacin y una gua del material de alimentacinCada rodillo es accionado por su propio motor de velocidad variable, aunque ambosrodillos rotan a la misma velocidad pero en sentidos opuestos. El flujo de mineral esintroducido entre los rodillos desde arriba, y la rotacin de los rodillos combinada con lafriccin superficial entre los rodillos y el mineral, arrastra el flujo de mineral hacia elespacio entre los rodillos. Esto se ilustra en la figura N3.37

El sistema hidrulico del HPGR mantiene una presin muy alta sobre el rodillo enmovimiento para contrarrestar la fuerza ejercida por el mineral que pasa entre losrodillos. La alta presin obliga que las partculas del mineral colisionen unas con las otrasy que los rodillos se friccionen entre si, causando la rotura masiva, incluyendo la creacinde una alta cantidad de finos y tambin el micro-agrietamiento de las partculas no rotas.

Figur a N3.36.Chancado ra de rodil los d e altapresin


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La figura N3.38 ilustra el concepto de la rotura entre partculas. Esto ayuda alprocesamiento aguas abajo reduciendo la energa requerida para moler el mineral en elcircuito del molino de bolas. Se puede ajustar la presin del rodillo, con una presin msalta causando una mayor rotura y produccin de finos, pero tambin reduciendo elrendimiento y aumentando el desgaste de los rodillos. El punto ptimo de operacinestar a una cierta presin por debajo de la mxima, a un nivel a determinarse durante lapuesta en marcha de las unidades. La presin inicial nominal es de aproximadamente17,000 kN.

Figur a N3.37.Esquema d e la seccin transversal del HPGR

Fig ur a N3.38.Esqu ema de la ro tur a entre p artculas en el HPGR


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Las caras del rodillo estn cubiertas con studs de carburo de tungsteno resistentes aldesgaste para reducir el desgaste en la superficie del rodillo. El desgaste es reducidoposteriormente por la formacin de una capa autgena de finos de mineralcompactados que se acumula y permanece sobre la superficie del rodillo. El flujo demineral que contacta con los rodillos, luego entra en contacto realmente con una capareemplazable de partculas del mineral en vez de entrar en contacto directamentecontra la cara del metal mismo. Esto es muy importante para alargar la vida del rodillo.Esta capa del mineral se puede desestabilizar por la falta de finos en la alimentacin,por una humedad inadecuada en la alimentacin o por una humedad excesiva en laalimentacin. La ausencia o rotura de los stud permitir tambin que se rompan lasreas de la capa autogenerada, conllevando a un desgaste localizado posterior en elrea.El flujo de mineral triturado sale del HPGR por gravedad hacia la faja transportadorade descarga del HPGR para transportarla hacia las tolvas de alimentacin del molinode bolas. El mineral sale del HPGR en forma de una torta comprimida u "hojuela", lacual se rompe al manipularse y transferirse hacia el sistema de transporte. Para los

minerales con un contenido ms alto de roca alterada o arcilla, las hojuelas puedenser ms coherentes con algunos grumos que sobreviven a la alimentacin de lazaranda del molino de bolas.

Figu ra N3.39. Esquem a de la ro tur a entre p artculas en el HPGR


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Figu ra 3.40Partes de la zaranda

Zarandas vibratorias clsicas convencionales

La zaranda vibratoria es un clasificador este separa la alimentacin en dos o mas flujos

cada uno conteniendo partculas de un rango de tamaos diferente. La separacin ocurreal permitir que partculas finas pasen a travs de aberturas de las parrillas de la zaranda.

Componentes principales

Principio de funcionamiento

Para desplazar el material sobre la superficie de las mallas y permitir que ste pase atravs de las aberturas, los generadores de movimiento de los harneros vibratoriospueden producir un movimiento elptico o un movimiento puramente lineal. En amboscasos, el material es desplazado en lnea recta y nunca hacia los lados; por lo cual estosdeben ser alimentados siempre a todo el ancho de la plancha de impacto ubicada antesde la malla.

En la mayora de las zarandas vibratorias el movimiento es generado por un sistema concontrapesos o ejes excntricos accionados por un motor elctrico, ya sea con acopledirecto o con un sistema de transmisin de potencia que utiliza correas en V. La mayorade los generadores de movimiento permiten ajustar la amplitud y la frecuencia delharnero, de manera que el usuario pueda adaptar los parmetros operacionales delharnero a las caractersticas fsicas del material.

Las zarandas vibratorias pueden ser operados en forma horizontal o inclinados,dependiendo de cules sean los objetivos de la aplicacin. Los harneros se instalaninclinados para agilizar el paso del material sobre tamao hacia el punto de descarga.Pero debido a la inclinacin del harnero el material tiende a tomar velocidad, reduciendo

el tiempo de exposicin de las partculas a las aberturas, lo que a su vez reduce lasprobabilidades de las partculas de pasar por stas.


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La zaranda est montada sobre resortes y se acciona haciendo girar contrapesosexcntricos. Los pesos estn diseados para impartir un violento movimiento haciaadelante y hacia arriba, al material que cae en la zaranda. Por lo tanto, el lecho de

material se mantiene activo

chancado molienda

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