guía laboratorio 3 procesos mineralúrgicos 2_2015

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA

DPTO. DE INGENIERÍA EN MINAS

Guía de Laboratorio 3

Análisis de Operación de Chancado NOVIEMBRE 2015

PROFESOR EDUARDO CUBILLOS

COORDINADOR SEBASTIÁN PÉREZ

AYUDANTES FELIPE AGUILERA

CAROLINA GUAJARDO

MIGUEL MELLADO

DAGOBERTO OBREQUE

SEBASTIAN SAN MARTIN

Universidad de Santiago de Chile Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería en Minas

Procesos Mineralúrgicos Profesor: Eduardo Cubillos

Coordinador: Sebastián Pérez

PROCESOS MINERALURGICOS | SEGUNDO SEMESTRE 2015

Objetivo

En la búsqueda de eficiencia energética, lo adecuado es dar trabajos de reducción en ciertos rangos a

quienes (que equipos..) saben qué y cómo hacerlo. En las etapas tempranas de reducción, en que la

roca o partícula, aun grande, recuerda el evento de tronadura, lo mejor es el uso de equipos llamados

Chancadoras o Trituradoras.

Hay dos vertientes principales, las chancadoras llamadas Giratorias y las de Mandíbulas, en este

Laboratorio se revisan el actuar de una chancadora de mandíbula de tamaño chico (de Lab) y como ella

es capaz de procesar rocas. Se concluyen: el análisis desde capacidades de diseño (su boca de admisión,

su setting de descarga en OSS y CSS y su volumen de carga) a sus capacidades de resultados reales, esto

es: tamaño real de admisión (máximo), capacidad de tratamiento (kilos/min a Tph) para el setting

medido y reconocer a que curva de producto se asemeja la obtenida real con la de “tamaño más

probable” que entrega el vendedor del equipo.

Introducción

Chancadoras o trituradoras son los primeros equipos en la línea de reducción de tamaño en la industria

minera. Los hay adecuados a etapas primarias, secundarias y terciarias en los que se privilegia la

admisión/reducción por sobre la superficie de contacto/producción de finos en unos y otros.

PARÁMETROS Y PRODUCTOS DE UN CHANCADOR

Capacidad, expresada en ton/hora procesadas operando con el material que se acostumbra y

en condiciones “Normales”.

Razón de reducción, expresada como la división entre un tamaño (Micrones) característico

(Muestreo) de la Alimentación y la misma condición evaluada (Micrones) en el producto del

chancador (Muestreo). Generalmente la Razón de Reducción más usada es la “Razón de

Reducción 80%” que es la división entre los valores F(80) y P(80) con resultado adimensional.

Términos a investigar, Boca, Settings y Cámara (respecto del chancador). Dureza, Tipo de Mena

y Distribución Granulométrica de Alimentación (respecto del material que se procesa).





Etapa

Sub - Etapa

Rango Partícula (cm ->µm)

Energía (KWH/t)

Equipos

Ch. Giratorio

Primaria

100 -> 10 cm

0,2 a 0,3

Ch. Mandíbulas

Secundaria

10 -> 2 cm

0,3 a 0,4

Ch. Cono Std.

Trituración

o Chancado

Impactores

Ch. Cono Short

Terciaria

2 -> 0,5 cm

0,4 a 0,5

Head

Tareas y Preguntas Propuestas

1. De una breve descripción de los tipos de Chancadores utilizados en la industria, en qué faena(s) se

utilizan (por lo menos un ejemplo de cada uno) y cuáles son los más utilizados y porqué.

2. Investigue algún accidente donde esté implicada el área de chancado. ¿Qué consecuencias implicó

este hecho? ¿Cómo se pudo haber evitado? ¿Es importante esta área para la continuidad del

proceso?

Tarea a Realizar y Objetivo del Laboratorio

La tarea a realizar consiste en:

a) Caracterizar el chancador de mandíbulas.

b) Conocer y caracterizar la alimentación ( A.G,(probable Feret) y Peso (según mínima escala)) c) Usar

el chancador de mandíbulas del laboratorio, obtener su valor de Cap = Kg/Min (Ton/Hr) d) Conocer y

caracterizar el producto de chancado y su análisis granulométrico (Hasta malla 14) e) Obtener los valores

80% pasante de ambos flujos y calcular e informar la Razón de Reducción (F/P)

Elementos Necesarios:

1.- Presentar Chancador de Mandíbulas, no olvidar conceptos de seguridad, atrapado por, partes y

piezas en movimiento, electrocución, proyección de partículas, golpeado por, entre otras.

2.- Solicitar regla graduada para medición, solicitar juego de mallas desde 1“ hasta #14 o #20 3.- Balanza de pesaje. 4.- Cronometro o reloj con medición de segundos.

EPP: Anteojos o gafas de seguridad (proyección de rocas), guantes (golpeado por rocas), deseable:

zapatos de seguridad: Golpeado por rocas.





Procedimientos de Laboratorio

Materiales: Bolsa de Material a chancar, paño roleador, separador de Chutes, poruña, bandejas.

Procedimiento:

1. Caracterizar chancador en sus dimensiones y desde catálogo (internet) conocer sus propiedades de

diseño, obtener su boca de admisión y su setting de descarga (OSS y CSS).

2. Separar la alimentación en 5-6 clases y caracterizar cada una por Feret (3 dimensiones ortogonales y la

raíz cubica de su producto) pesar cada clase y obtener un A.G de esa forma.

Por ejemplo, la alimentación al chancador primario puede clasificarse en agrupar las rocas de la muestra

en las fracciones:

Mayores a 6”

Menores a 6” y Mayores a 4”



Menores a 1”

3. Realizar el Análisis Granulométrico de la muestra obtenida desde la alimentación, como siempre, este

será el peso de material que quedó en cada uno de los intervalos de tamaño en que se dividió la

muestra, ya sea por los tamices que se consideraron o la clasificación de tamaños de rocas que

arbitrariamente se decidió, dividido por el peso total de la muestra.

4. Alimentar el chancador con la mezcla homogénea de alimentación de modo que se cumpla el

concepto de “Boca Llena” (Modo Seguro y de mejor, menor, Consumo Especifico de Energía, CEE ).

IMPORTANTE: tome el tiempo que demoró desde la primera roca hasta la última en salir, calcule la

capacidad real del equipo. En kg/min y posteriores tph.

5. Detenga el chancador, observe las medidas de seguridad y retire el producto desde la caja

producto del chancado.

6. Decida si hace una reducción de masa por alguna técnica de muestreo o analiza el global del

producto y después realice el análisis granulométrico del producto de forma de tener un valor 80%

pasante.

7. Compare los valores, haga la validación de estos resultados primarios y calcule la razón de

reducción del equipo en esta condición.





Informe a realizar

El informe describe las condiciones de la experiencia realizada, una descripción del equipo, las

condiciones en que se usó, el procedimiento que se llevó a cabo, resultados parciales y finales.

Tema importante será describir condiciones de posibles errores en el proceso, en los resultados y

sugerencias para evitar tales errores y/o mejorar los resultados.

Los resultados y los elementos que serán evaluados son:

Procese los datos, haga tablas granulométricas de los productos de los distintos chancadores, la

capacidad (Tph), la razón de reducción, identifique las condiciones del chancador y del mineral que

permitieron tales resultados.

Mediciones (Equipo, 0.32" flujos (pesos), condiciones)

Para Cada flujo, ya sea de alimentación y de producto:

Obtención de los % retenidos parciales,

Obtención de %Retenidos Acumulados y %Pasantes, en sí, realizar tabla de análisis.

Obtención de valores 80% en cada Flujo (F80 y P80)

Grafica de Pasantes de Alimentación y Descarga (en Log)

Use y ajuste sus datos experimentales a formas como Schumann y Rosin-Rambler. ¿Para qué sirven?

¿En qué se diferencian?

Descripción del proceso, Comparación de Boca de admisión, cantidad de fino producido,

consideraciones del proceso, etc.

Reescriba las medidas de seguridad que le fueron recomendadas durante el desarrollo del

Laboratorio.

Calcular el d80 para Rosin-Rammler ¿Qué representa? Calcular el d50, d80, d100 para

Schumann.

RECORDAR: que todo lo aplicado en laboratorios anteriores se puede aplicar también, esto es lo

MINIMO que se pide.





ANEXOS

AJUSTE DE SCHUMANN

𝐹𝑢 = (𝑋

𝐾)𝑀

𝐹𝑢% = 100 ∗ (𝑋

𝐾)𝑀

Fu = Fracción Retenida Pasante por el tamaño X.

K = Tamaño teórico por donde pasa el 100% del material.

M = Constante de la distribución (M≠m)

X = log (abertura malla media en micrones)

Y = log (Fu%)

𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏

𝑚 =∑𝑥∑𝑦 − 𝑛∑𝑥𝑦

(∑𝑥)2 − 𝑛∑𝑥2 𝑏 =

∑𝑥𝑦∑𝑥 − ∑𝑥∑𝑥2

(∑𝑥)2 − 𝑛∑𝑥2

Siendo n el número de tamices ocupados.

Para encontrar K y d80:

𝑦 = log(100) = 𝑚𝑥 + 𝑏𝑠𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎 𝑥⇒ 𝑘 = 10𝑥

𝑦 = log(80) = 𝑚𝑥 + 𝑏𝑠𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎 𝑥⇒ 𝑑80 = 10

𝑥

Lo mismo para d50.





AJUSTE DE ROSIN – RAMMLER

𝐹𝑜 = 𝑒− (𝑥

𝑥0)𝑀

Fo = Fracción acumulada sobre el tamaño X.

Xo = Tamaño característico.

M = Constante de la distribución (M≠m).

X = log (tamaño malla media en micrones).

Y = log (ln (100/Fo%)).

𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏

Se encuentra m y b

𝑚 =∑𝑥∑𝑦 − 𝑛∑𝑥𝑦

(∑𝑥)2 − 𝑛∑𝑥2 𝑏 =

∑𝑥𝑦∑𝑥 − ∑𝑥∑𝑥2

(∑𝑥)2 − 𝑛∑𝑥2

Y finalmente:

𝑥0 = 10−𝑏/𝑚𝑑80 = 𝑥0(𝑙𝑛5)

1/𝑚

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