Molienda

MOLIENDA

PRESENTACIÓN

El presente texto ha sido elaborado con el objeto de dar a conocer a todos los estudiantes los diversos aspectos operativos que comprenden el procesamiento de minerales en la planta concentradora, área de molienda.

Al presentar este texto queremos llenar vacíos pedagógicos ayudando a todos los estudiantes a trabajar con un futuro con pleno conocimiento de las labores que efectúa en las diferentes secciones y así contribuir a una mejor capacitación con el objeto de proporcionar más información y seguridad en el trabajo.

CAPITULO I

CONCEPTOS BÁSICOS DE LA SECCIÓN MOLIENDA

1.1. MINERAL

Es un sólido homogéneo por naturaleza con una composición química. Definida (pero generalmente no fija) y una disposición atómica ordenada.

1.2. PARTE VALIOSA

Parte del mineral que tiene valor industrial, o comercial de allí se da la posibilidad de hacer negocios con ellos. En Cerro Verde la parte valiosa esta conformada por los siguientes sulfuros.

a) Chalcosita, calcopirita, enargita.

b) Molibdenita (sulfuro de molibdeno) más trozo de oro y plata.

1.3. PARTE ESTÉRIL O GANGA

Parte del mineral sin valor y que es necesario separarla de lo valioso, esta formado por:

a) Sulfuro de hierro o pirita.

b) Roca, desmonte o insoluble generalmente silice

1.4. MOLIENDA

1

Molienda

La molienda es la operación unitaria que efectúa la etapa final de reducción de tamaño, o la liberación de las partículas valiosas del mineral, lo que se trata de hacer en esta etapa es la reducción de tamaño del material desde una dimensión máxima de alimentación que va desde 9000 a 10000 micrones (3/8 pulgada) hasta un producto límite cuyo tamaño mas grande varía de 35 a 200 mallas (420 a 74 micrones).

El tamaño óptimo de liberación se determina usualmente mediante consideraciones técnicas y económicas. Cuanto más fino se muele el mineral, mayor es el costo de molienda y hasta cierto grado, una molienda más fina conlleva a una mejora en la recuperación de valores.

De acuerdo a esto la molienda óptima es aquella malla de molienda en la cual los beneficios son máximos cuando se considera tanto el costo de energía así como los retornos netos de dólares de los productos.

1.5. LA PULPA Y SU CONSTITUCIÓN

La pulpa en minería y especialmente en metalurgia viene a ser una mezcla matemática de una porción constituida por sólidos de una granulometría casi uniforme y otra constituida por un liquido,generalmente es el agua. Desde que es una mezcla de sólidos y agua, estos constituyentes tienen sus propiedades o características físicas propias tales como gravedad especifica, peso, volumen, densidad de pulpa, que generalmente son referidos en porcentajes de peso o volumen de los constituyentes.

1.5.1. ALGUNOS PRINCIPIOS EN PULPAS

1. El porcentaje de sólidos está en relación directa con la densidad de la pulpa.

2. el porcentaje de sólidos en peso es mayor al porcentaje de sólidos en volumen.

3. A igualdad de porcentaje de sólidos: las densidades de pulpa está en relación inversa a las gravedades específicas de los sólidos.

4. A igualdad de densidad de pulpa los porcentajes de sólidos está en relación inversa a las gravedades específicas de los sólidos.

5. La relación líquido a sólido, está en relación inversa a la densidad de pulpa.

6. A igualdad de densidad de pulpa: las relaciones líquido a sólido está en relación directa con la gravedad específica de los sólidos.

7. A igualdad de relación líquido a sólido: las densidades de pulpa está en relación directa con las gravedades específicas de los sólidos.

2

Molienda

8. La relación líquido a sólido en peso es menor a la relación líquido a sólido en volumen.

9. El galonaje unitario está en relación inversa a la densidad de pulpa.

10. A igualdad de densidad de pulpa: los galonajes unitarios están en relación directa a las gravedades específicas de los sólidos.

11. A igualdad de galonajes unitarios: las densidades de pulpa están en relación directa a las gravedades específicas de los sólidos.

12. Las densidades de pulpa y los porcentajes de los sólidos están en relación inversa a la relación líquido a sólido y galones unitarios.

1.5.2. TRANSPORTE DE PULPA

La operación de transportar pulpas es muy familiar y común dentro de la industria minera, que realizan con diferentes propósitos y son conocidos bajo la denominación de manipuleo de pulpas, entre las principales citaremos:

1. Manipuleo de pulpas en las concentradoras, en sus secciones de lavado, molienda, flotación, espumante, etc.

2. Manipuleo de concentrados.

3. Manipuleo de relaves o desechos.

4. Manipuleo de transporte de relaves con propósito de usarlos en relleno hidráulico o neumático.

Dado que las pulpas tienen características y se comporta como un líquido, su trato muy bien podría formar una materia importante de la mecánica de fluidos.

El transporte de pulpas se efectúa, empleando diversos medios, tales como tuberías, canaletas, mangueras, etc., de diferentes secciones y materiales de construcción, tales como fierro, plástico, jebe, madera, cemento; en secciones circulares, cuadrados traspezoidales, etc., igualmente la dirección del transporte puede ser variado por conjugación de las tres principales orientaciones básicas: positiva de arriba hacia abajo, horizontal y negativa de bajo hacia arriba.

El transporte en orientación positiva, se realiza en tuberías y canaletas aprovechando la fuerza gravimétrica o natural, por caída libre de los constituyentes, a cuyo movimiento se denomina escurrimiento, en cambio la orientación negativa necesita para su movimiento la fuerza mecánica transformada en presión, realizados por la fuerza impulsadora de los

3

Molienda

impulsores de las bombas para pulpas; en cambio las orientaciones horizontales, puede comprender el empleo de ambos campos, en orientaciones positivas aprovechando la fuerza gravimétrica de un tramo procedente, por espacio limitado, que depende de la presión, en cambio, tramos horizontales en transporte negativas, automáticamente necesitan la presión generada por una bomba.

1.6. DUREZA

Obedeciendo la escala de dureza de los minerales, las partículas sólidas en suspensión tendrán influencias erosionantes sobre los elementos de bombeo y líneas de conducción, puesto que, la pulpa en movimiento, produce efecto de lijado sobre las paredes en contacto; la dureza en combinación con la forma de las partículas gobiernan este efecto desgastador, aumenta considerablemente con velocidades exageradas, con respecto a lo recomendado.

1.7. GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SÓLIDOS

Es uno de los factores más importantes en el transporte de pulpas, puesto que gobierna al grado de asentamiento de los sólidos en las canaletas o tuberías de conducción, cuya influencia es directamente proporcional, entendiendo que los sólidos de mayor gravedad específica tienen mayor tendencia al asentamiento.

1.8. PORCENTAJE SÓLIDOS

Se realiza para determinar el porcentaje sólido de una pulpa. La cantidad de mineral en peso representa el porcentaje de sólidos en la pulpa.

1.9. PLANTA CONCENTRADORA

1.9.1. Aspectos generales

A) ¿Qué son las plantas concentradoras?

Las plantas concentradoras procesan minerales pobres con el objeto de separar los sulfuros valiosos y así enriquecerlos obteniendo un concentrado. La parte no valiosa se desecha en los relaves.

B) ¿Por qué es necesario concentrar los minerales?

Es necesario concentrar los minerales por las siguientes razones:

a. Las concentradoras facilitan el problema del transporte. Así es más fácil y barato transportar 6 toneladas de concentrado de cobre de 25% de ley que 100 toneladas de mineral de 1.5% de cobre, aunque ambas tenga la misma cantidad de cobre fino.

En la concentración se elimina gran cantidad de material inútil en forma de relaves, evitándose el transporte de miles de toneladas de material

4

Molienda

sin valor que acompañan a los sulfuros. Un ejemplo nos aclara más esta ventaja; supongamos que tenemos aquí en Arequipa una chacra donde cultivamos maíz y los vamos a vender a Lima. ¿Seria conveniente transportar todo el maíz con panca, tallos y hojas hasta Lima? O sería más económico sacarle todo y dejar solamente el grano para llenarlo en sacos y transportarlo a Lima. Claroque este último método sería el más conveniente y ventajoso, ya que economizamos el costo del transporte.

En lugar de 10 camionadas sólo vamos a necesitar una. Bueno, lo mismo sucede en la concentración, tratamos de botar lo que no sirve hasta donde sea posible.

b. Aprovechamiento de minerales pobres.

Las concentradoras al tratar minerales pobres hacen posible que se explote estos minerales, de otra manera no se podría aprovechar los minerales de baja ley, porque la fundición, que es el siguiente paso donde se trata los concentrados, por razones técnicas y económicas, no opera con minerales pobres.

1.9.2. Etapas del Proceso de Concentración:

A) ¿Cuáles son las etapas de la concentración?

Concentrar un mineral no es fácil, hay que cumplir una serie de etapas antes de llegar al concentrado final, estas etapas son:

a. La liberación

b. Selección de la parte valiosa

c. La eliminación del agua

B) ¿En qué secciones de una Planta Concentradora se producen estás etapas?

Veamos el siguiente cuadro:

ETAPA QUE SE DA SECCIÓN

Liberación Chancado

Molienda

5

Molienda

Selección de lo valioso Flotación

Eliminación de agua Espesamiento

Filtración

1.9.3. REGLAS DE SEGURIDAD EN LA PLANTA CONCENTRADORA

A.- EN LAS TOLVAS1.- Observar las condiciones del piso y barandas de las tolvas, que sean

seguras .2.- No dejar las herramientas mal acomodadas o en el suelo .3.- Usar los anteojos de seguridad al hacer la limpieza de las tolvas con el aire

comprimido .4.- Verificar los peldaños de las escaleras de las tolvas antes de bajar o pisar .5.- Para bajer a las tolvas, usar la correa de seguridad.

B.- EN LOS MOLINOS

1.- Verificar que los engranajes y piñones de los molinos se encuentren cubiertos con las guardas protectoras de seguridad .

2.- Poner candado de seguridad antes de hacer cualquier reparación y la llave la debe guardar el operador o supervisor .

3.- Cuando se tiene que entrar a los molinos se debe lavar el interior .4.- Cortar la entrada de reactivos a los molinos al momento de hacer cualquier

arreglo o desatoro interior, los gases de los reactivos son venenosos o pueden causar intoxicación o muerte por asfixia

1.10. LEY DE MINERAL CONTENIDO METALICO

¿Qué se entiende por ley de mineral o del concentrado?

Es el porcentaje de parte valiosa, en nuestro caso el cobre, que se encuentra en el mineral concentrado o en cualquier etapa del proceso de concentración.

¿Qué es un mineral rico?

Se llama mineral rico o de alta ley al que proviene de la “veta madre” que contiene gran cantidad de sulfuros valiosos y poca ganga.

¿Qué es un mineral pobre?

6

Molienda

Denominado también de baja ley, es aquel que contiene poca cantidad de sulfuros valiosos siendo mucho más la cantidad de ganga.

1.11. CARGAS CIRCULANTES

Se entiende por carga circulante de un circuito cualquiera, a una cantidad de sólidos, o líquidos que por convenir al proceso empleado, existe la necesidad de retornarlo a una operación anterior con la finalidad de completar, algún requisito previo a la operación principal siguiente del proceso.

1.11.1. NOMENCLATURA DE LA CARGA CIRCULANTE

Para la determinación matemática de la carga circulante, nos valemos de la siguiente nomenclatura.

Gs = Gravedad específica de los sólidos

Dpf = Densidad de pulpa de la alimentación del

clasificador.

Dps = Densidad de la pulpa e las arenas

Dpo = Densidad de pulpa del rebose del clasificador

%Sf = Porcentaje de sólidos en peso de la alimentación del

clasificador

%Ss = Porcentaje de sólidos en peso de las arenas.

%So = Porcentaje de sólidos en peso del rebose

%Lf = Porcentaje de líquidos en peso de la alimentación

del clasificador

%Ls = Porcentaje de líquidos en peso de las arenas

%Lo = Porcentaje de líquidos en peso de rebose.

1.12. CONTROL DE TONELAJE. Para la operación correcta de una planta es fundamental el control del tonelaje del mineral tratado. Este control, en forma aproximada, empieza en la mena, donde por el número de camiones o trenes cargados se sabe en forma somera cuanto mineral ha entregado la mina a la planta de beneficio.

El tonelaje se puede definir por cálculo conociendo el peso del concentrado, su ley y las de cabeza y del relave.

1.13. CONTROL GRANULOMETRICO.- Para poder evaluar la eficiencia de los equipos de reducción de tamaño y de clasificación; y determinar la razón de reducción y el consumo de energía, es necesario efectuar el control granulométrico de los productos de las plantas de trituración y molienda.

7

Molienda

1.14. CONTROL ESTADÍSTICO.- El control estadístico de la planta es importante por que no solo permite la preparación d en las tablas de producción y el estudio de las distintas variables, sino que también el control y los costos de operación, manutención, stocks de materiales, etc.

La sección estadística tiene una función doble:

1.- Proporcionar toda información importante a la gerencia, para el manejo de la compañía.

2.- Acumular todo tipo de informaciones para su estudio, análisis y posibles conclusiones de carácter técnico, administrativo y económico.

1.15.- CONTROL ANALÍTICO .- Toda planta de concentración como parte integral de su operación, posee un laboratorio Químico analítico que efectúa el control de los productos de concentración y de la planta en general y permite la determinación de su eficiencia.

CAPITULO II

FUNCIONAMIENTO Y DESCRIPCIÓN DE LA SECCIÓN MOLIENDA

2.1. INTRODUCCIÓN

La molienda es la operación destinada a reducir de tamaño los minerales, para llevarlos a condiciones físicas que permitan el desarrollo de procesos subsecuentes. El molino es un reactor que transforma esencialmente las partículas grandes en partículas pequeñas aplicándoles fuerza hasta producirles fractura.

2.2. OBJETIVO

La molienda del mineral tiene por objeto reducir el tamaño, granular y pulverizar el mineral lo más pequeño posible, de tal manera que se consiga liberar totalmente a los sulfuros valiosos, en nuestro caso los sulfuros de cobre.

En resumen decimos que el trabajo en la sección molienda es:

a) Concluir la liberación de los sulfuros valiosos por reducción del tamaño del mineral.

b) Obtener un producto llamado pulpa, adecuado en tamaño y cantidad para el correcto funcionamiento de la sección flotación.

8

Molienda

2.3. MAQUINAS Y EQUIPOS EN LA SECCIÓN DE MOLIENDA

Se cuenta con:

a) Chutes de descarga del mineral de la tolva de finos.

b) Fajas transportadoras que llevan el mineral de las tolvas de finos a la alimentación del molino.

c) Molinos

- Molinos de barras

- Molinos de bolas

- Molinos de autógenos y semiautógenos

- Molinos verticales

d) Bombas

e) Clasificadores por hidrociclones

A) Tolvas de finos

Sirven para almacenar el mineral producto de la sección chancado y abastecer al molino en forma regular.

Las tolvas de finos son necesarios, por las siguientes razones:

- Aseguran una carga constante a los molinos.

- Nos permiten hacer reparaciones en la Sección chancado sin necesidad de parar la sección molienda y también a la inversa; es decir, hacer reparaciones o mantenimiento en la sección molienda sin parar el chancado.

A.1. Cuidados a tener en cuenta al picar (chutear) las tolvas de finos

Cuando se tenga que bajar a la tolva de finos a picar o emparejar la carga, usar siempre la correa de seguridad, no debiendo hacer la labor una sola persona.

9

Molienda

La carga fina se desliza fácilmente, más rápido que un huayco y puede quedar atrapado, cuando se esté picando en el interior tener cuidado de no mandar carga a esa tolva.

El picado de afuera por la parte superior es el más seguro teniendo cuidado que siempre tenga el control del picador (fierro largo que se introduce a la tolva).

Figura Nº 1

LA CORREA DE SEGURIDAD

B) Fajas transportadoras

Son equipos usados de transporte y se componen de una banda sin fin, construida de jebe con estructura tejida de nylon, que se desplaza sobre una serie de rodillos alienados a lo largo de un chasis.

Se fabrican en una amplia gama de tamaños y materiales. Pueden diseñarse para trabajar horizontalmente o con cierta inclinación, ya sea en sentido ascendente o descendente.

Para que un diseño de faja transportadora satisfaga una necesidad en particular, tiene que determinarse las propiedades del material a transportar; estas propiedades son:

El tamaño máximo y la distribución de los tamaños

La densidad global

El contenido de humedad

10

Molienda

La temperatura

La naturaleza abrasiva o corrosiva del material

Angulo de reposo

Las fajas transportadoras sirven para llevar el mineral por las diferentes partes de la sección chancado de manera rápida, limpia y económica.

B.1. Dispositivos de seguridad

Los dispositivos de seguridad protegen tanto a la faja como a los operadores.

Entre estos tenemos los cordones de seguridad con sus interruptores de parada de emergencia, los censores de desalineamiento de la faja transportadora (desplazamiento lateral), el detector de velocidad cero y un censor de faja rota o desgarrada. La activación de cualquiera de estos dispositivos provoca un alarma que se registra en el sistema de control distribuido (DCs). Para algunas alarmas, la activación también detiene la faja por enclavamiento.

Las chancadoras están protegidas del ingreso de piezas de fierro y acero mediante sistemas que se instalan alrededor de las fajas transportadoras y que advierten la presencia de tales objetos extraños. La detección más garantizada se realiza mediante dos equipos diferentes: Electroimanes y detector de metales.

11

Molienda

C) Molinos

C.1. Molienda. La molienda es una operación que permite la reducción del tamaño de la materia hasta obtener una granulometría final deseada, mediante los diversos aparatos que trabajan por choques, aplastamiento o desgaste.

En esta operación de molienda, en donde se realiza la verdadera liberación de los minerales y se encuentra en condiciones de ser separado de sus acompañantes. Por lo general, la molienda esta presidida de una sección de trituración y por lo tanto, la granulometría de los minerales que entran a la sección molienda es casi uniforme. Los tamaños pueden variar de un F80 de 20 mm a unos 5 mm, hasta obtener un producto de P80, variando normalmente entre unas 200 mallas por pulgada líneal hasta 100 mallas.

C.1.1. Circuito de molienda en la minera Cerro Verde

El mineral proveniente del circuito de chancadora terciarias HP6R será alimentado a los silos de alimentación del circuito de molienda con molinos de bolas. Cada silo será equipado con una faja alimentadora que lo descargará del silo y lo transferirá directamente a la zaranda de alimentación al molino. El objetivo del circuito de molienda es producir una adecuada distribución de tamaños de partículas, que permita la liberación óptima de los minerales de cobre y molibdeno de la ganga (minerales de la roca matriz que no tienen cobre ni molibdeno) para su posterior procesamiento. El mineral será alimentado directamente a cada uno de los cuatro sistemas de ciclones donde será clasificado en una fracción fina y una fracción gruesa. La fracción fina tendría la distribución de tamaños adecuada para su posterior procesamiento en las unidades de operación siguientes.

La fracción gruesa fluirá dentro de cuatro molinos de bolas para someterse a molienda adicional. La pulpa de mineral de los molinos de bolas será descargada y recirculada a la poza de sumidero de alimentación a los ciclones primarios y luego bombeada al circuito cerrado en las unidades de clasificación en ciclones.

El circuito de molienda será una instalación compuesta de una plataforma de concreto, estructura de aire libre, y contenciones secundarias. La fundación de la estructura proporcionará un sistema de contención que servirá para recuperar los derrames y para permitir su retorno al proceso, operando 24 horas al día, 7 días a la semana.

12

Molienda

Figura Nº 5

CIRCUITO MOLIENDA SMCV

C.1.2 VARIABLES OPERATIVAS DE LOS MOLINOS

Llamamos variables o parámetros de operación a todo lo que se puede controlar ; existen muchas en molienda , las mas importantes son :

1.- CARGA DEL MINERAL

Teniendo presente que una de las bases de la productividad en la concentradora es el tonelaje que se trata; por esta razón, es necesario controlar en forma cuidadosa el tonelaje de la molienda; es decir, controlar a menudo la balanza a fin de que no exista ningún desperfecto ; esto traería como consecuencia la variación del tonelaje, error en el control del mismo y en los cálculos metalúrgicos . esta carga de mineral debe reunir ciertos requisitos, tales como :

- Cantidad y Peso Constante Que se debe controlar continuamente procurando que la carga sea lo máximo posible y uniforme. Si se alimenta poca carga se perderá capacidad de molienda y se gastara inútilmente bolas y chaquetas se alimenta demasiada carga se sobrecargara el molino y al descargarlo se perderá tiempo y capacidad de molienda .

La cantidad de carga alimentada se puede controlar directamente, por medio de balanzas automáticas o indirectamente por medio del sonido que produce el molino, densidad de pulpa o por medio del amperímetro.

Si las bolas hacen un ruido muy sordo en el interior del molino, es por que esta sobrecargado, por exceso de carga o poco agua, Si el ruido es excesivo es por que el molino esta descargado por falta de carga o por que se esta alimentando mucho agua .

Si la densidad de la descarga del molino es elevada se debe a un exceso de carga o poco agua. Si la densidad esta por debajo de lo normal, se debe a la deficiencia de carga o exceso de agua .El amperímetro esta conectado al motor eléctrico; su función es determinar y medir el consumo de la intensidad de la corriente en amperios que realiza el motor eléctrico y las agujas deben marcar entre valores preestablecidos. Una disminución del amperaje se debe a la falta de carga , mientras un incremento se debe al exceso de carga

13

Molienda

Cuando sube violentamente la aguja en la lectura es por una sobrecarga en el cucharón del scoop no esta bien alineado el piñón y catalina .

- Debe tener un tamaño apropiado y debe ser tan uniforme en calidad como sea posible; esto es, del tamaño ideal para maximizar el tonelaje.Una tolva de finos, de diseño apropiado, es de gran ayuda e importancia para reducir las variaciones en el tamaño de alimentación al molino. Esta tolva bien diseñada , reduce la segregación de partículas finas y gruesas y siempre ayuda a fluir el mineral de las tolvas. Si se observa que el tamaño máximo excede de ½ “ avisar a los chancadoras, para que hagan cerrar el set de la chancadora . Finalmente, la carga debe ser en lo posible limpia, vale decir exenta de trapos, maderas, piezas metálicas, etc. Que puedan causar obstrucciones a la entrada del molino .

2.- SUMINISTRO DE AGUA

La alimentación de agua a los molinos se controla mediante la densidad de pulpa en la descarga del mismo .Cuando el mineral y el agua ingresan al molino, en su interior, forman un barro liviano que tiene tendencia de pegarse a las bolas, por otro lado el agua ayuda a avanzar a la carga en el interior del molino. Cuando la cantidad de agua suministrada es excesiva, lava la superficie de las bolas haciendo que estas se golpeen entre si y no muelen al mineral, ya que la molienda se produce cuando el barro adherido a su superficie es atrapado entre las bolas .El exceso de agua disminuye el tiempo de permanencia del mineral en el interior del molino, haciendo que la carga salga rápidamente y con granulometría gruesa.Cuando la cantidad de agua es deficiente, la carga avanza lentamente y el barro se vuelve muy espeso, amortigua el golpe entre las bolas y no produce buena molienda, la forma de solucionar este problema, es agregando agua a la entrada del molino y controlando la densidad hasta que se regularice; por que si no se hace esto daría lugar a una sobrecarga y una carga circulante anormal. Por tanto se recomienda a los señores molineros a que tengan mayor dedicación a su trabajo, hay que regular el agua desacuerdo a la humedad del mineral.Además deben tener muy presente, que en la siguiente etapa de FLOTACIÓN POR ESPUMAS Es muy importante, que todo el mineral para ser flotado tiene que ser reducido en su tamaño hasta tal punto que cada partícula represente una sola especie mineralogica (liberado); además su tamaño debe ser apropiado para que las burbujas de aire los puedan llevar hasta la superficie de las celdas de flotación. En otras palabras, existe un tamaño máximo de las partículas que se pueden flotar. Este tamaño máximo, naturalmente, depende de la naturaleza del mineral y de su peso especifico; por tanto se debe prestar mucha atención en la molienda puesto que las partículas que no han sido liberadas se pierden en el relave y es muy perjudicial para toda empresa .

14

Molienda

3.- TIEMPO DE MOLIENDA La permanencia del mineral dentro del molino determina el grado de finura de las partículas liberadas. El grado de finura esta en relación directa con el tiempo de permanencia en el interior del molino, pero el tonelaje del mineral tratado disminuirá si es demasiado prolongado. El tiempo de permanencia se regula por medio de la cantidad de agua añadida al molino; el tiempo será mayor cuando ingresa al molino menor cantidad de agua y será menor cuando ingresa al molino mayor cantidad de agua .

4.- VELOCIDAD DE OPERACIÓN DE LOS MOLINOS

La velocidad de operación de un molino Vo se especifica por un porcentaje obtenido al relacionar la velocidad angular N del molino en RPM con la velocidad critica del molino Vc también en RPM .

C.2. La velocidad de operación del molino Vo se encuentra generalmente entre el 60% a 80% de la velocidad critica, rango en el que produce la mayor energía cinética de la bola o barra durante el impacto.Para aplicaciones concretas usar:

Vo . Molino de Barras = 60 - 70% Vc.Vo . Molino de Bolas = 70 - 80% Vc.

ALGUNOS PROBLEMAS DE OPERACIÓN EN EL CIRCUITO DE

MOLIENDA Y CLASIFICACION Y LA FORMA DE SOLUCIONARLOS

¿ Que se debe tener en cuenta después de arrancar la planta .Después de arrancar la planta se debe de volver a verificar todas las maquinarias que funcionan con corriente eléctrica, como son:

Como se clasifican los molinos

Según su aplicación y el tipo de medios de molienda empleados, p funcionan con corriente eléctrica, como son: Fajas alimentadoras Bombas, molinos, también el agua del gland de las bombas SRL,Ciclones, etc. ; es decir revisar todas las maquinas puestas en movimiento.De igual forma colocar las mangueras de las bombas verticales a sus respectivos sitios, luego realizar la limpieza conveniente .

15

Molienda

INTERRUCCIONES DEL FLUIDO ELECTRICO EN ESTA SECCION

Se toman las siguientes medidas :a)Cerrar la entrada de agua y reactivos a los molinos b) Cerrar las entradas de agua a los cajones distribuidores de las bombas c) Sacar la manguera de la bomba vertical fuera de los cajones distribuidores de las bombas horizontales, para desalojar el agua de las pozas.d) Poner tapones en las bombas de repuesto.

Nota

Si el tiempo de interrupción va ser largo, se procede a descargar las bombas que estaban funcionando. Pero es mejor que nos cercioremos que la de repuesto este en perfectas condiciones de trabajo, ya que toda interrupción eléctrica a veces dura muy poco, además Podemos catalogar los molinos de la siguiente manera: no debemos olvidarnos que auque demore en llegar la corriente eléctrica debemos estar listos para arrancar .

Durante la interrupción eléctrica se aprovecha para lubricar las partes importantes de los molinos y bombas, esto se hace cuando el fluido eléctrico demore en llegar.

FORMA CORRECTA DE CORTAR CARGA Y PARAR LOS MOLINOS

Para cortar carga de los molinos, con la finalidad de hacer cualquier arreglo mecánico o eléctrico, como también para agregar barras (molino de barras ), cambiar forros, ajustar pernos o cualquier otra operación que sea de arreglo inmediato; se procede a cortar carga de la siguiente manera :

a) cortar la carga presionando el botón de parada de las fajas alimentadoras.

b) Cerrar la entrada de reactivos al molino c) Descargar totalmente el molino d) Detener la marcha del molino e) Seguidamente el operador debe esperar un tiempo prudencial hasta que

la descarga del molino (molino de bolas ) tenga una densidad que fluctué entre 1400 a 1500 gr/lt . a continuación el operador procede a cortar el agua en la entrada del molino y recién detener la marcha del molino

DEBERES DE MOLINEROS Y AYUDANTES

- Comprobar los tonelajes y porcentajes - Revisar a presión y circulación del aceite en los molinos .- Verificar la temperatura de motores y chumaceras - Revisar molinos y probar bombas de repuesto

16

Molienda

- Medir y ajustar convenientemente las densidades.- Verificar la molienda con el cedazo (Malla 200).- Limpiar continuamente la entrada de los molinos de ejes - Mantener limpio las balanzas,molinos,fajas,pisos,bombas, etc.- Revisar las descargas y rebalses de los ciclones - Limpiar inmediatamente los derrames .- Mantener una alimentación uniforme - Entrenar y ayudar a sus compañeros.- Usar un equipo, pensar y actuar con seguridad.- Reportar actos y condiciones inseguras - Esperar por su reemplazo e informar.- Mantener las bombas con sus respectivos protectores - Cuidarse de fajas y maquinarias en movimiento- Controlar continuamente la adición de agua a los molinos y chequear

mediante el densímetro . Ajustar convenientemente la cantidad de agua que se debe de usar.

C.2.1. Molino de barras

Generalmente empleados para molienda primaria, algo así como etapa intermedia entre chancado y molienda (por Ejm. Cuando hay presencia de arcilla o panizo en el mineral dificulta el chancado fino). Se caracteriza por una razón largo/diámetro del cilindro mayor de 1.5:1. Por limitaciones mecánicos en el largo de las barras, existen limitaciones en la dimensión y la capacidad de este tipo de molinos, que recientemente comienza a perder preferencia (aunque aún operan en numerosas plantas en la sierra peruana).

C.2.2. Molino de bolas

Estos pueden ser utilizados como molinos de molienda primaria, secundaria y remolienda. Los molinos de bolas para molienda primaria son de forma cilíndrica y de gran tamaño y en su interior la carga moledora o bolas también son de diámetro (3 a 4 ½”) , ocupan el 45% del volumen del molino y trabajan en circuito abierto. En el caso de molinos de bolas de molienda secundaria y de remolienda por lo general son de forma tabular, es decir, su diámetro es ligeramente menos que su largo y trabaja en circuito cerrado con clasificadores mecánicos (rastrillos, espirales) o hidrociclones para maximizar su rendimiento y para evitar sobremolienda que es perjudicial par la concentración.

La velocidad periférica del caso tendrá un efecto decisivo sobre la efectividad de la acción de molienda del medio; si su velocidad fuese demasiado bajo, no hubiese efecto de “cascadeo”, si fuera demasiado alta, las bolas quedarán adheridas ala pared del cilindro por la fuerza centrífuga e igualmente declinaría la acción del medio.

17

Molienda

Son los factores que al regular estos determinan una mayor capacidad en el molino.

Figura Nº 7

PARTES DEL MOLINO DE BOLAS

18

Molienda

C.2.2.1. Partes del molino de bolas

A = Rodamiento Principal

B = Alimentación de pulpa

C = Base del rodamiento principal

D = Rueda dentada

E = Eje del piñón

F = Piñón

G = Chumaceras del piñón

H = Embrague

I = Base del motor

J = Motor

K = Coraza del cilindro

L = Malla del tropel

M = Descarga de pulpa

N = Chumacera del rodamiento principal

O = Chutes

P = Ensable de liner

Q = Puerta de inspección

R = Guarda de la rueda dentada

C.2.2.2. Detalles de las partes del molino de bolas

Las piezas fundamentales de un molino son Casco, chaquetas o revestimientos, rejillas, cuerpos trituradores, dispositivos de carga y descarga y el accionamiento o mando del molino.

a) Casco del molino

Es la parte más grande del molino generalmente de acero, es rolado para obtener la forma de un cilindro, luego se suelda o se remacha. En los extremos del casco se suelda anillos de hierro o de acero fundido para la fijación delas tapas del cilindro del molino mediante pernos. En el casco se abre aberturas con tapa llamadas manhole para poder realizar la carga y descarga de las bolas, inspección de las chaquetas y para el reemplazo de la chaquetas y de las rejillas de los molinos. El casco de los molinos esta instalado sobre dos chumaceras o dos cojinetes macizos esféricos.

b) Rejillas de los molinos

19

Molienda

En los molinos se instalan unas rejillas destinadas a retener los cuerpos trituradores y los trozos de minerales grueso, durante el traslado del mineral molido a los dispositivos de descarga.

Para dejar el mineral molido, el muñón el trunnion de descarga, esta separado del espacio de trabajo por parrillas dispuestas radialmente con aberturas que se ensanchan hacia la salida. El mineral molido que pasa por las parrillas, es recogido por las nervaduras, dispuestas radialmente y se vierte fuera del molino por el muñón trunnion de descarga.

Las parrillas y las nervaduras se reemplazan fácilmente cuando se desgastan.

c) Chaquetas o revestimientos del molino

Están instalados con la finalidad de proteger la superficie interior del casco del desgaste producido por la percusión y fricción de las bolas y del mineral, se le reviste con placas o blindajes de acero al manganeso que constituye el revestimiento interior del molino.

d) Cuerpos trituradores

Los cuerpos trituradores van a ser utilizados en molinos cuya acción de rotación transmite a la carga de cuerpos moledores fuerzas de tal naturaleza que estos se desgastan por abrasión, impacto y en ciertas aplicaciones metalúrgicas por corrosión.

Mientras sea el cuerpo moldear, más resistente a la abrasión va a ser para trabajos de abrasión tenemos una gran dureza, pero como dentro de un molino tenemos molienda por impacto, se desea que el producto sea lo más tenaz posible.

La bola de acero de grano fino y homogéneo es más resistente a la abrasión e impacto que la bola de acero de grano grueso y heterogéno. La bola de grano fino en su estructura interna es variable desde la superficie viene como una martensita y se transforma al centro de perlita que es poco más blanda.

e) Dispositivos de descarga

20

Molienda

El sistema de descarga del mineral en los molinos es por el muñón de descarga o trunnion de salida que es hueco y generalmente con nervaduras de espiral en el interior del trunnion de salida.

El mineral, al salir del muñón de salida que es hueco, cae a través del tamiz. Las partículas grandes de los cuerpos extraños, los trozos de bolas gastadas y otros materiales son retenidos por el tamiz. En el sistema de descarga con rejilla, el mineral atraviesa la parrilla del molino y entra en el espacio comprendido entre esta y la pared cabecera del casco. Luego de aquí el mineral es retirado por unos canales sobre el tamiz selector. Las partículas finamente molidas atraviesan el tamiz y entra en la tolva de finos, los cuerpos extraños caen desde el tamiz y abandona el molino.

f) Sistema de lubricación

La finalidad de la lubricación es evitar el contacto del metal a metal, que traería como consecuencia la formación de limaduras y finalmente la ruptura o en todo caso llegarse a fundir valiosa piezas del molino como son las chumaceras causando graves pérdidas en la producción y esta es una de las razones por las cuales se lubrica constantemente el piñón y la catalina que son los engranajes dentados de la transmisión del molino.

Para que esta lubricación sea lo más exactamente posible debe ser instalado un sistema automático que en caso de averiarse este provisto de un sistema de alarma eléctrico que nos indicará las siguientes condiciones.

1.-Por el mecanismo del sistema de engranaje

a. Falta de presión de aire

b. Falta de grasa en el cilindro

c. Falta de presión en la tubería de grasa

2.-Por el mecanismo del sistema de lubricación

d. Mecanismos de bomba

e. Bomba neumática

f. Control de reloj

g. Mecanismos de inyección de grasa al piñón y catalina

21

Molienda

g) Sistema de calentamiento o enfriamiento

En los molinos no existe un sistema de calentamiento pero si puede existir un sistema de enfriamiento, este puede estar ubicado en la chumaceras que se calientan constantemente debido a la rotación que realiza el molino y al peso que soporta.

Pero este sistema de enfriamiento lo realiza el sistema de lubricación cuando constantemente va lubricando.

h) Seguridad en la sección molienda

En estas máquinas se debe observar los siguientes cuidados:

1. Verificar que los engranajes y piñones del molino se encuentran cubiertas con las guardas protectoras de seguridad.

2. Tomar las precauciones necesarias en el desatoro del chute, de alimentación de los molinos de ejes, porque las escaleras o plataformas de acceso a los chutes, pueden encontrarse en el mal estado o con el material de desatoro desparramados lo que puede ocasionar algún accidente al operar.

3. Poner el candado de seguridad antes de hacer cualquier reparación o trabajo en los molinos y, la llave debe guardarla el mismo operador que se encuentra trabajando o el supervisor.

4. Cuando se alimentan ejes o cuando se tienen que entrar a los molinos de barras se debe lavar el interior del molino para que puedan caer los ejes que se encuentran pegados en la parte superior; si no hay ejes que han caído, arrancar el molino y seguir lavando hasta que caigan.

5. Cortar la entrada de reactivos a los molinos al momento de hacer cualquier arreglo o desatoro interior; los gases de los reactivos son venenosos y pueden causar intoxicación o muerte por asfixia.

6. Verificar las barandas circundantes de los molinos para cerciorarse si tienen juego; porque si se apoyan sobre estas pueden caerse contra el molino.

7. Observar tanto que la iluminación de la parte alta o de la parte baja de los molinos se encuentren en buenas condiciones.

22

Molienda

i). ¿Cómo funcionan los molinos de bolas

Los molinos de bolas son accionados por un motor eléctrico de 3000 HP (424 amp) y 240 RPM respectivamente, a través de un sistema de embrague Airflex VC operado por un sistema de aire comprimido que da el giro al conjunto piñón, que al hacer contacto con la catalina del lado de descarga del molino, le comunica un giro constante de 14,6 RPM aproximadamente, lo que permite el movimiento de las bolas en el molino (cascada y catarata). Si la velocidad de giro del molino se incrementa llegando a la velocidad crítica (19,51 RPM), el movimiento de las bolas en catarata aumentará hasta girar las bolas junto con el molino lo que provocará una sobrecarga y ausencia de molienda de las bolas con el mineral (deja de moler). Los molinos están apoyados en dos cojinetes o trunnion de 64” x 34“ (64” es el diámetro y 34” el ancho), están ubicados en el lado de alimentación del molino y en el lado de descarga. Los trunnion de alimentación y descarga son lubricados con aceite desde el sistema de lubricación del trunnion a través de bombas de baja y alta presión. La transmisión entre la catalina y el eje del piñón es lubricado mediante un sistema de engrase. El eje del piñón se soporta sobre dos chumaceras que están lubricada

i.1. ¿Qué es el equipo de alimentación de bolas a molinos ?

Es un equipo surtidor de bolas que alimenta las bolas necesarias a los molinos mediante las fajas transportadoras hacia molinos .

i.2.Qué hace el equipo de alimentación de bolas a molinos

El equipo de alimentación de bolas dosifica bolas de 3” y 3 ½” requeridas en los molinos de acuerdo al consumo que se requiera (0,45 Kg por tonelada tratada aproximadamente).

i.3. ¿De qué consta el equipo de alimentación de bolas a molinos ?

Consta de:

Tolva metálica de almacenaje.

Chute de alimentación.

Compuerta de chute.

Pistón hidráulico de la compuerta.

Mangueras hidráulicas de accionamiento del pistón.

23

Molienda

Tolva metálica de alimentación de 1½ Tn de capacidad.

Unidad hidraulica.

.Motor y bomba de la unidad hidráulica

i.4.¿Cómo funciona el equipo de alimentación de bolas a molinos

Las bolas de acero de diferentes tamaños (3” y 3½”) son alimentadas en una tolva metálica de gran capacidad por un cargador frontal luego por medio de una compuerta hidráulica estas bolas ingresan a una tolva pequeña de 1,5 TN de capacidad de donde son descargadas por otra compuerta hidráulica de acuerdo a la cantidad deseada, estas bolas caen hacia las fajas de alimentación para transportarlas hacia los molinos .

Durante el proceso de la molienda ocurre un desgaste de los medios de molienda por lo cual se tiene que agregar bolas de acero para restitución de acuerdo al tonelaje tratado y la potencia requerida.

Si el mineral se pone mas duro y/o más abrasivo, aumenta el desgaste de las bolas y si el mineral es más suave el desgaste de las bolas disminuye.

El alimentador de bolas se opera diariamente para alimentar las bolas junto con la carga en la faja transportadora que alimenta a los molinos.

i.5. PANEL DE CONTROL ( DCS )

¿Qué es panel de control (DCS)?

El panel es una sala de control de los equipos del circuito de molienda donde se encuentra instalado el sistema de control DCS para controlar y monitorear las operaciones de los molinos por medio de una pantalla de control DCS.

¿Qué hace el panel de control(DCS)?

Es la sala de control desde donde se monitorea todas las operaciones de la concentradora por medio de un operador de panel quien es responsable del control de las operaciones de los equipos, del estado de los equipos, detección de fallas de la operación, variables de operación, alarmas, puestas en marcha y parada desde la consola del Computador (DCS).

¿De qué consta el panel de control (DCS)?

24

Molienda

Consta de:

Panel de Control Concentradora.

Sistema de Acondicionamiento de Aire.

Sistema de Instrumentación.

Monitor.

CPU.

Teclado, mouse y accesorios.

Equipos de comunicación (radio y teléfono).

DCS (sistema de control distribuido).

Software Composer.

Software Conductor NT.

¿Cómo funciona el panel de control (DCS)?

Funciona como un centro de control de las operaciones de manera manual o automática, controlado por un operador desde el panel que opera el sistema DCS (sistema de control distribuido). Este equipo esta implementado por el Software Conductor NT que es la interfase entre el operador y la pantalla de control, y el Software Composer que es la herramienta de Ingenieria de programación y configuración de la lógica de control de operación de las variables, señales y alarmas. La sala de control esta ubicado en el tercer nivel de la Planta Concentradora.

j).SISTEMA DE EMBRAGUE (CLUTCH)

¿Qué es el sistema de embrague (clutch)?

El sistema de embrague tipo Airflex VC es un equipo diseñado especialmente para trabajos severos de embrague y frenado que se dan en la operación de los molinos, específicamente en el acoplamiento del eje piñón. Son fabricados con material de fricción sin asbesto y para un gran desgaste.

25

Molienda

Consta de un tambor que dispone de un conjunto abierto de zapatas de fricción que son accionadas por aire que al entrar en contacto con eje del piñón lo frenan o acoplan en toda la superficie de fricción con una capacidad de torsión alta y con disipación de calor por aire.

¿Qué hace el sistema de embrague (clutch)?

Acopla la superficie de fricción en el diámetro máximo entre las zapatas de fricción con dos tambores; uno acoplado al eje del motor y otro al eje del piñón shaft permitiendo el embragado o frenado del molino, transmitiendo por contacto la fuerza motriz del motor al eje del piñón permitiendo que gire el molino a través de la transmisión piñón-catalina. Las zapatas accionan con un sistema de aire de 120 psi.

¿De qué consta el sistema de embrague (clutch)?

Consta de: Aro. Cámara con conexiones. Válvula de alivio rápido. Anillo de compresión. Tubo conexión de aire. Empaque de conexión de aire. Ensamble de zapatas de fricción. Tubería de aire. Espaciadores. Balatas con remache y herrajes. Plato lateral. Barra de torsión. Muelle de alivio.

¿Cómo funciona el sistema de embrague (clutch)?

El sistema de embrague es accionado desde la pantalla DCS a través de un mando de embrague que actúa sobre una válvula solenoide que permite que se inyecte una presión de aire de 120 PSI a las cámaras de las zapatas, expandiendo y forzando las zapatas de fricción de la cámara contra los tambores acoplados a los ejes y ensamblándose uniformemente en los 360 grados de superficie de fricción, con el cual se logra el par de torsión de operación máxima. Los tambores están ensamblados al eje del motor y al eje del piñón shaft. La potencia se transmite de las zapatas de fricción por medio de las barras de torsión a las placas laterales del embrague. Para el desembrague de la misma forma se acciona desde la pantalla DCS el botón de desembrague que cierra la válvula solenoide de ingreso de aire, cortando inmediatamente el aire de ingreso a la cámara a presión. El aire de la cámara es expulsado por los muelles de alivio de las zapatas y por la fuerza centrífuga existente, que aseguran que las zapatas de fricción se desacoplen totalmente de los tambores en el momento que el aire es liberado.

26

Molienda

27

Molienda

Sistema de Embrague Airflex VC510

h). TROMMEL

¿Qué es el trommel ?

Es una malla cilíndrica rotatoria horizontal ubicada en la descarga del molino. La malla es de material poliuretano con aberturas de forma rectangular que permiten 1 ½“ de retención. Dispone de 6 soportes de plancha metálica de 1 ½“ x 3” que soportan el peso del trommel. El trommel típicamente contiene un espiral que impide la salida de la carga horizontalmente y ayuda en la clasificación. El trommel tiene una dimensión de 2,22 m. de largo x 1,28 m. de diámetro.

¿Qué hace el trommel?

El trommel ayuda en la clasificación de materiales de diferentes tamaños, materiales como bolas desgastadas, materiales extraños y además impide la salida de la carga en forma horizontal con ayuda de los espirales que están orientados en sentido contrario a la rotación del molino; un spray de agua a presión en la boca de salida del trommel es utilizado para el lavado de la granza, de la malla, bolas y como retención de la carga¿De qué consta el trommel

Consta de: Brida superior. Brida inferior. Barras de refuerzo 1 ½“ x 3“. Espiral de 10 paños estructural 3/8” x 4”. Malla de poliuretano de 1 ½“.

¿Cómo funciona el trommel?

El trommel gira conjuntamente con el movimiento de rotación del molino ya que se encuentra acoplado al trunnion y al muñon de descarga. Realiza una clasificación constante de material de mayor tamaño a la abertura de la malla reteniendo la granza de materiales extraños como también bolas desgastadas, los cuales son evacuados hacia fuera; el pasante de la malla descarga en el cajón de la bomba de alimentación a los ciclones de los molinos.

28

Molienda

¿Cómo funcionan los molinos de bolas

Los molinos de bolas son accionados por un motor eléctrico de 3000 HP (424 amp) y 240 RPM respectivamente, a través de un sistema de embrague Airflex VC operado por un sistema de aire comprimido que da el giro al conjunto piñón, que al hacer contacto con la catalina del lado de descarga del molino, le comunica un giro constante de 14,6 RPM aproximadamente, lo que permite el movimiento de las bolas en el molino (cascada y catarata). Si la velocidad de giro del molino se incrementa llegando a la velocidad crítica (19,51 RPM), el movimiento de las bolas en catarata aumentará hasta girar las bolas junto con el molino lo que provocará una sobrecarga y ausencia de molienda de las bolas con el mineral (deja de moler). Los molinos están apoyados en dos cojinetes o trunnion de 64” x 34“ (64” es el diámetro y 34” el ancho), están ubicados en el lado de alimentación del molino y en el lado de descarga. Los trunnion de alimentación y descarga son lubricados con aceite desde el sistema de lubricación del trunnion a través de bombas de baja y alta presión. La transmisión entre la catalina y el eje del piñón es lubricado mediante un sistema de engrase. El eje del piñón se soporta sobre dos chumaceras que están lubricadas por el sistema de lubricación del eje piñón.

bolas y forros de molinos de bolas

C.2.3. Molinos autógenos y semi autógenos

La molienda autógena puede definirse en forma general, como un método de reducción de tamaño en el cual los medios moledores están formados principalmente por trozos de la mena que se procesa. Si los pedazos de roca utilizados como medio moledor son trozos redondeados que han sido seleccionados en una etapa de molienda previa, entonces se habla de una molienda por guijarros (o pebbles).

En algunos casos, se agregan bolas de acero para mejorar la acción de la carga, con la cual la molienda deja de ser autógena pura (FAG) y pasa a convertirse en molienda semiautógena (SAG)

Un molino semiatógeno, es entonces, un molino rotatorio cuya carga es mineral proveniente en forma directa de la mina o que ha pasado por un chancado primario. La cantidad de bolas de acero agregadas para mejorar la acción moledora, representa entre un 4% y 15% del volumen total del molino. Estas bolas generalmente son de tamaño mayores a 3” de diámetro. Dado que las

29

Molienda

propias fracciones gruesas actúan como medio de molienda, la carga de alimentación debe contener una fracción gruesa con la superficie, calidad y competencia como medio de molienda (dureza) para impactar y friccionar las fracciones de menor granulometría de la carga, hasta reducir su tamaño. Los molinos autógenos y semiautógenos son molinos rotatorios que se caracterizan por su gran diámetro en comparación con el largo.

El molino SAG no tiene engranajes (sistema gearless) y es acondicionado por un motor con disipador térmico, enfriado con ventilador y con velocidad y frecuencias variables (motor de anillo).

El rotor de este molino lo constituye el mismo molino y el estator, el anillo alrededor de el. La velocidad del molino SAG puede variar, permitiendo regular la acción de catarata (caída) en el molino y controlar el régimen de molienda.

El molino SAG dispone también de un tromel y un cañón de retorno que cierra el circuito de molienda.

Para una operación eficiente del molino SAG, es necesario el control de las siguientes variables:

a. El porcentaje de sólidos

b. El flujo de agua del cañón del tromel (retorno de gruesos)

c. El régimen de adición de lechada de cal al chute del molino.

d. La alimentación de bolas (6% a 10%)

e. El volumen de bolas

f. El sonido del molino, para evitar sobrecarga o régimen de molino vacío.

g. El consumo de potencia

h. La velocidad del molino (eficiencia de molienda)

C.2.4. Molinos verticales

Los molinos verticales son una alternativa de mayor eficiencia energética, los molinos verticales pueden ser usados tanto para la molienda seca como para la molienda en húmedo.

La alimentación es de ¼” como máximo y puede producir un módulo en el rango de malla 200 (74 micrones) a 2 micrones, puede ser usado en circuito abierto o cerrado, la potencia puede ser de 20 Hp hasta 1250 Hp con una capacidad superior a las 100 TpH.

30

Molienda

C.2.4.1. Ventajas

a. Mayor eficiencia energética

b. Menor sobre molienda

c. Menor ruido

d. Menores costos de operación

e. Menos partes móviles

f. Menos tiempo de residencia

g. Menor costo de instalación

h. Funcionamiento siempre

i. Operación más segura.

Originalmente fue diseñado para aplicaciones en remolienda, posteriormente se ha utilizado en aplicaciones como:

a. Molienda ultrafina

b. Molienda primaria

c. Molienda secundaria

d. Remolienda de concentradores

C.3.Funcionamiento del molino torre

C.3.1. Definición

El molino torre fue desarrollado para satisfacer necesidades específicas de una eficiente molienda fina.

El impacto y la abrasión-atrición constituye dos mecanismos extremos de fracturas presentes en todo sistema de molienda, que operan en alguna proporción definida por las condiciones de diseño y operación de cada equipo en cuestión.

En general, el mecanismo de impacto es eficiente para la molienda gruesa, mientras que la abrasión-atrición es adecuada para la generación de productos muy fino; para estas últimas aplicación el molino de torre constituye una alternativa interesante de considerar.

El molino torre es un equipo de agitación de cuerpos moledores que opera de modo continuo o batch y que puede ser usado en molienda seca a húmeda.

31

Molienda

Sus principales componentes son: cámara de molienda, reductor tipo vertical y motor, sistema de clasificación integrado, bomba de recirculación con velocidad variables y un motor con reductor.

El cuerpo principal posee una puerta frontal, que permite el acceso al eje y una pequeña puerta lateral que permite el drenaje y descarga de bolas.

El eje gusano o eje helicoidal es soportado en la parte superior, por medio de un acoplamiento y mantenimiento libre en la cámara de molienda. Se mantiene perfectamente centrado solo por la acción de carga.

El interior del molino está protegido contra el desgaste, para lo cual en las paredes de la cámara de molienda se encuentran instalados tubos de protección, los cuales se componen de barras de acero, recubiertas de tubos revestidos en goma, o solo cilindros de goma. La finalidad de este sistema de protección es crear un espacio libre, el cual es llenado por el material, exponiendo su superficie a la acción de abrasión y atrición provocada por el movimiento que el eje imprime a la carga.

La carga de bolas para molienda puede emplear bolas de acero, de cerámica o pebbles naturales. La carga inicial, puede consistir en bolas de ½” ó 1”, dependiendo del tamaño de la alimentación o bien pebbles de 1 pulgada.

El consumo de bolas por tonelada tratada, varía de 30 a 50 gramos, dependiendo del Work Index del mineral tratado.

C.3.2. Mecanismos de conminución y modo de operación

La alimentación del material es adicionado por la parte superior del molino y comienza una especie de clasificación. El material grueso bajará a través de la pulpa que se encuentra en movimiento, junto a la carga de bolas. Este material es atrapado en la carga y molido. Después de ser reducido a un tamaño suficientemente fino y ser arrastrado por la corriente ascendente, se unirá a los finos de alimentación y será transportado fuera del molino al clasificador grueso.

La carga agitada por la rotación del tornillo tiende a seguir el movimiento del tornillo hacia arriba por el centro y hacia abajo por los costados.

Para mantener la circulación del flujo ascendente de partículas finas, se cuenta con una bomba de recirculación, seleccionada para proporcionar una velocidad de ascenso predeterminada, a objeto de producir una clasificación de partículas en la zona superior del cuerpo molido, mediante un clasificador gravitacional incorporado.

Visto en forma global, las partículas pequeñas alimentadas suben, en tanto las de mayor tamaño caen a la zona de carga donde son trituradas por medio de molienda. La velocidad de molienda debe compensar la sedimentación de lo grueso para evitar el embaucamiento del molino.

32

Molienda

Los cuerpos moledores son levantados por las aletas de los tornillo para luego caer por el espacio anular entre el eje helicoidal y el manto interior del cuerpo del molino. Con bolas de acero, la altura típica del medio de molienda es de 6 a 8 pies. La pulpa ascendente, proveniente del cuerpo de molido, es dirigida a clasificador o separador de gruesos, donde el rebalse puede constituir el producto final o bien alimentar un segundo clasificador externo. La descarga es recirculada al molino.

En un molino torre la molienda ocurre por atrición y abrasión. La eficacia de molienda es alta, debido a la relativa alta presión entre el medio de molienda y las partículas a ser molidas. Por otra parte, la preclasificación y remoción del material fino desde la alimentación, reduce la sobremolienda e incrementa aún más la eficiencia del proceso. A la alta eficiencia de molienda se suma la poca generación de calor, todo lo cual tiene como consecuencia un bajo nivel de pérdidas de energía, llegando a alcanzar ahorros de energía de hasta de 30 a 40% con respecto a un molino de bolas convencional.

El tamaño de las partículas en el producto del molino, se puede controlar mediante un apropiado control de la densidad, del rango del flujo de recirculación y altura de la zona de decantación.

Comparación entre Molino de Bolas y Molino Torre

Molino de Bolas Molino Torre

1. Requiere más potencia para una molienda final

Requiere menos potencia para una molienda fina.

2. Inoperante, no adecuado para Optimo para molienda superfina.

33

Molienda

molienda fina.

3. Alimentación fina es más difícil de moler.

No tiene problemas con partículas finas.

4. Distribución de tamaño muy amplia en el producto.

Distribución de tamaño estrecha el producto.

5. No adecuada para la molienda autógena.

Adecuada para la molienda autógena.

6. No adecuada para molienda y lixiviación simultánea.

Optima para molienda y lixiviación simultánea.

7. Muy difícil para ser portátil Posible de ser portátil

8. Alto costo de instalación y operación.

Bajo costo de instalación, operación y mantención.

9. Gran área de instalación Área pequeña de instalación.

10. Mucha vibración Muy poca vibración

D. BOMBAS

Son equipos que sirven para transportar la pulpa de un lugar bajo a un lugar más alto o a un sitio distante en forma rápida, segura y limpia.

E. HIDROCICLONES

34

Molienda

Los hidrociclones son muy importantes en las separación de partículas especialmente en la industria minera.

El hidrociclón es un separador de arena y de partículas inorgánicos de acción centrífuga. La estructura particular del hidrociclón crea un remolino en la entrada del agua que permite la separación de las partículas más pesadas por efectos de la fuerza centrífuga.

La separación se obtiene continuamente con la presión de trabajo siempre constante y sin partes en movimiento. Las partículas sólidas separadas del agua se depositan en un recipiente especial de recogida dotado de una cómoda apertura para que se pueda vaciar fácilmente.

2.4. DIMENSIONES

DIMENSIONES PESO

Mm

Mod. A E F G L N P R B C D Kg

2” 220 830 500 2” 290 ¼”F 640 1”M 480 450 120 24

3” 320 1170 500 3” 500 ¼”F 960 1”M 580 670 170 38

4” 400 1450 500 4” 500 1”F 1180 1”M 640 670 230 50

5” 400 1450 500 5” 500 1”F 1180 1”M 640 670 210 54

Mod ACOPLAMIENTOS PRESION MAXIMA

CAUDAL ACONSEJADO

CAUDAL ACONSEJADO

mm bar I/sec mc/hIDV2 2” 8 6 21.6IDV3 3” 8 10 36IDV4 4” 8 20 72IDV5 5” 8 30 108

35

Molienda

TIPOS DE DESCARGA DE CICLONES

Los tipos de descarga que se dan en los hidrociclones son:

NORMAL, cuando la presión y el flujo son estables, y están en los parámetros adecuados.

SOGA, cuando hay un exceso de presión y consecuentemente un exceso de flujo. Puede haber un exceso de agua o una densidad de entrada alta, esto provoca una alta carga circulante. Un incremento de la carga circulante puede ser porque el material está demasiado duro, hay presencia de gran cantidad de gruesos en la pulpa del underflow de ciclones y será necesario remoler.

ABIERTO, cuando hay poca presión y consecuentemente poco flujo, que puede estar ocasionado por falla en la bomba.

CAPITULO III

CALCULOS BÁSICOS EN LA SECCION MOLIENDA DE UNA PLANTA CONCENTRADORA

3.1. CALCULOS Y DIAGRAMAS DE LA SECCION MOLIENDA

Los cálculos básicos que un operador de Planta Concentradora debe conocer, respecto a la sección molienda son los siguientes:

Capacidad de tolva de finos Densidad de pulpa Porcentaje de sólidos en pulpa Carga de cuerpos moledores Desgaste de cuerpos moledores Carga circulante Balance de materiales. Velocidad de rotación del molino.

3.2. CALCULO DE LA CAPACIDAD DE UNA TOLVA

La capacidad de una tolva según su forma y dimensiones. Por ejemplo, se desea calcular la capacidad de la tolva de la figura, conociendo que el peso específico del mineral es 2.80 y la proporción de espacios vacíos es de 20%.

36

Molienda

Solución:

La tolva está formada por una parte superior cilíndrica y una parte tronco-cónica inferior. Por lo tanto su volumen será:

Vt = Vcilindro + Vtronco de cono

Vt = 77.17 mts3.

Capacidad = Vt x P.espc. mineral x % espacio neto ocupado

Capacidad = 77.17 x 2.80 x 0.80

Capacidad = 172.86 TMH

3.2.1. Gravedad específica del mineral (peso específico)

Este valor se determina relacionando el volumen que ocupa un respectivo peso de mineral; es decir aplicamos la siguiente relación matemática:

Gs: Gravedad específica del mineral

Ps: Peso de sólido (mineral)

V : Volumen que ocupa el sólido pesado

37

Molienda

3.2.2. Espaciamiento del mineral

Se considera espaciamiento del mineral, al espacio que existe entre las partículas en un conglomerado de dichas partículas, y se expresa generalmente en porcentaje.

3.3. Densidad de pulpa

Para calcular la densidad de un pulpa, se utilizan generalmente un recipiente de capacidad volumétrica conocida (1 litro), el cual se lleva a una balanza tipo “reloj” el cual nos reporta un valor cuya relación es la siguiente:

Dp : Densidad de pulpa (gr, ó kg por litro)

Pr : Peso del recipiente con la pulpa (gr ó kg)

1 litro: capacidad en volumen del recipiente.

3.4. Porcentaje de sólidos en la pulpa de mineral

Para poder calcular el contenido de sólidos en una pulpa, y expresarlo en porcentaje, se puede efectuar de manera directa en los densímetros para pulpas o también se pueden calcular mediante la siguiente relación matemática:

38

Molienda

%Sp : Porcentaje de sólidos en peso.

Dp : Densidad de pulpa

Gs : Gravedad específica del mineral

3.5. Carga de cuerpos moledores

Se entiende por cuerpo moledores en un molino de barras, a las barras metálicas que están localizados dentro de dicho molino; y son cuerpos moledores en un molino de bolas, las esferas (bolas) metálicas que estan contenidas dentro de dicho molino.

Es característica que dentro de un molino de bolas los cuerpos moledores se deben de cargar hasta que ocupen no más del 45% del volumen de dicho molino.

Al inicio de las operaciones en un molino de bolas una manera de cargar las bolas debidamente balanceado respecto a los tamaños de dichas bolas es tomando las siguientes consideraciones:

3.5.1. Cuadro de características de las bolas:

Las características de las bolas generalmente son proveidas por los fabricantes, cuyos detalles están especificados en sus respectivos catálogos.

Cuadro 3.1

Diámetro de bola (pulg)

Peso cada bola (kg)

Area superficial cada bola (pulg2)

Relación X / Y

Valor % X/Y

3

2.5

2

1.5

1,829

1,052

0,539

0,227X Y 100

3.5.2. Volumen bruto de la carga de bolas.

39

Molienda

La recomendación para el volumen que debe ocupar las bolas es del 45% respecto del volumen del molino. Para determinar el volumen del molino se debe considerar el espesor de las chaquetas o forros, también llamado algunas veces blindajes, por ejemplo si consideramos un molino de bolas 8’ x 8’ con forros cuyo espesor es 0,34 pies, en el casco cilíndrico; y con forros de espesor 0,25 pies en las bases o tapas de dicho molino, podemos calcular el volumen bruto que ocuparan las bolas de la siguiente manera:

Vim = *r2*h

Vb = 0,45 ( Vim)

Donde:

Vim : volumen interior del molino (enchaquetado)

: 3,1416

R : radio interior del molino (enchaquetado)

h : altura o longitud interior del molino

(enchaquetado)

Vb : volumen bruto que ocupan las bolas.

Vim = 3.1416 ( 3,66 pies)2 * 7.5 pies

Vim = 315,627 pies3 = 8938 dm3

Vb = 0.45 ( 315,627 pie3)

Vb = 142 pie3 = 4022 dm3

3.6. Espaciamiento de bolas

Recomiendan el 38% del volumen bruto que ocupan las bolas.

3.6.1. Volumen neto ocupado por las bolas.

40

Molienda

Vnb = 0,62(Vb)

Vnb : volumen neto que ocupan las bolas en el

Molino.

Reemplazando valores tenemos:

Vnb = 0,62 ( 142 pie3)

Vnb = 88,04 pie3 = 2493 dm3

3.6.2. Peso total de las bolas

Para calcular éste valor nos remitimos al catálogo respectivo del material de los cuerpos moledores y obtenemos el valor de la densidad respectiva de las bolas.

Para nuestro ejemplo trabajamos con una densidad de 7,85 kg/lt.; entonces:

Ptb = d * Vnb

Donde:

Ptb : peso total de bolas (kg)

D : densidad de las bolas (kg/lt)

Ptb = ( 7,85 kg/lt ) ( 2493 lt )

Ptb = 19570 kg

3.6.3. Cálculo final para cargar las bolas al molino.

Para calcular la cantidad de bolas que se cargará inicialmente al molino, utilizaremos algunos datos obtenidos en el cuadro anterior ( 3,1 )

Cuadro 3.2

41

Molienda

Diam.bola

(%X/Y)/100 Ptb (kg) Ppb (kg) Peso c/bola(kg)

Cantidad debolas

3”

2.5”

2”

1.5”

19570

19570

19570

19570

1 Total=19570 Total=

La forma de llenar el cuadro es:

Ppb = [(%X/Y) / 100] * [ Ptb]

Cantidad de bolas = Ppb / Pcb

Donde:

Ppb : peso parcial de bolas

Pcb : peso de cada bola

3.7. Desgaste de cuerpos moledores.

La finalidad de conocer sobre el tema de desgaste de cuerpos moledores también denominado consumo de bolas, es para reponer dicho desgaste y que el molino siempre tenga el contenido inicial de las bolas, previamente balanceado.

Para calcular el desgaste de bolas, se debe de tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

3.7.1. Mineral tratado

Se entiende por mineral tratado, al tonelaje de mineral que ha de pasar por el molino durante el día (24 horas).

3.7.2. Factor de desgaste de bolas.

42

Molienda

Este valor conocido como factor de desgaste de bolas lo recomienda cada fabricante de dichos cuerpos moledores.

Como ejemplo podemos indicar las siguientes consideraciones:

La planta concentradora por flotación tiene como capacidad de tratamiento de 800 TM / día.

Un fabricante recomienda que el factor de desgaste de las bolas que fabrica, es del orden de : 0,8 kg/ TM

Con estos valores, y los que se encuentran en los cuadros anteriores, podemos hacer un nuevo cuadro donde determinaremos la cantidad de bolas a añadirse diariamente para suplir el desgaste sufrido por las bolas dentro del molino en trabajo.

El desgaste de las bolas, al tratar 800 TM/dia será:

Desgaste = (Factor de desgaste) ( capacidad de planta)

= (0,8 kg/ TM ) ( 800 TM/día)

Desgaste = 640 kg / dia

Cuadro 3.3

Diam. (%X/Y) /100

DesgasteTotal

(Kg)/día

DesgasteParcial (kg)/día

Peso c/bola(kg)

Cantidad de bolas a aña-

dirse

3”

2,5”

2”

1,5”

640

640

640

640

1

Los cálculos efectuados son exclusivamente teóricos que sirven de base para que se apliquen de manera práctica en una determinada empresa, para lo cual también han de considerarse otros factores tales como el “work index” , dureza del mineral , tipo de mineral, granulometría del mineral alimentado al molino, etc.

3.8. Carga circulante.

43

Molienda

Para calcular la carga circulante en la sección molienda, se debe tener presente las siguientes consideraciones:

3.8.1. Alimentación de carga al molino.

Se considera alimentación al molino, el mineral que proviene de la tolva de finos, con su respectiva humedad; así como también la pulpa de arenas gruesas que retorna desde el clasificador (hidrociclón), de igual manera el agua que se alimenta al molino para formar la pulpa de molienda. (ver diagrama de circuito simple cerrado).

3.8.2. Determinación de densidades de pulpa.

Las densidades de pulpa se obtienen directamente en los aparatos denominados densímetros. Para efectos de poder determinar la carga circulante en la sección molienda, las densidades (gr/lt) que se han de determinar son :

Dd : densidad de descarga del molino

Do : densidad “over” o rebose del clasificador (hidrociclón)

Du : densidad “Under” o arenas del clasificador (hidroci.)

3.9. Análisis granulométrico por mallas.

Determinar los tamaños de partículas que están presentes en las pulpas, se logra haciendo un análisis granulométrico para distintas mallas o tamices, según el requerimiento. Se realiza en aparatos denominados “ro-tap”, cuyos resultados también sirven para calcular el factor de carga circulante en la sección molienda.

3.10. Grado de dilución

Este concepto relaciona el porcentaje de agua con respecto al porcentaje de sólidos que están presentes en una determinada pulpa. Aplicando este concepto observamos el siguiente ejemplo, para poder determinar el factor de carga circulante en un circuito cerrado de molienda:

Se alimenta mineral chancado al molino de bolas que está dispuesto en circuito cerrado con un clasificador hidrociclón. La gravedad específica del mineral se determinó en 2,64 gr/cc y las mediciones de densidades fueron las siguientes:

Cuadro 3.4

Densidad Peso gr

44

Molienda

(gr / lt) sólidos %P % a ºD

Descarga de molino

Over del clasificador

under del clasificad.

1610

1330

1990

982

532

1612

La significación dentro del cuadro es:

%P : porcentaje de sólidos en la pulpa

%a : porcentaje de agua en la pulpa

ºD : grado de dilución:

ºDd : para descarga del molino

ºDo : para el “over” del clasificador (rebose)

ºDu : para “under” del clasificador (arenas)

La expresión matemática que permite determinar la carga circulante como factor es:

CC =

CC =

CC =

3.10.1. Formulas matemáticas anexas.

P = W - w S = w / V P = [ ( W – 1000) / W K ] 100

V = 1000 - p K = ( S-1 ) / S ºD = ( 100 - P ) / P

45

Molienda

El significado de la simbología del cuadro de formulas matemáticas anexas es :

W : densidad de pulpa (gr / lt )

w : peso de sólidos secos, ( gr. )

p : peso de agua ( gr.)

V : volumen de agua desalojada ( cc )

S : gravedad específica del mineral ( gr / cc )

P : porcentaje de sólidos ( % )

a : porcentaje de agua ( % )

K : constante de los sólidos

ºD : grado de disolución.

3.11. Balance de materia.

Efectuar el balance de materia significa tener en cuenta que la sumatoria de todos los flujos de entrada deben ser iguales a la sumatoria de todos los flujos de salida que participan en una operación o equipo, generalmente expresados en peso.

Para efectuar los cálculos correspondientes al balance de materia, siempre deberán ir acompañados por sus respectivos diagramas o gráficos, en los cuales se especificará todos los datos necesarios para realizar dichos cálculos.

En el siguiente diagrama que consta de un molino primario ( I ), un molino secundario ( II ), y un clasificador hidrociclón; podemos observar que, los flujos de materiales ( mineral sólido y agua ) están indicados por su respectiva flecha direccional.

D1

46

Molienda

F : alimentación de mineral al molino primario,

D1 : Descarga de pulpa de molino primario

A : Alimentación de pulpa al hidrociclón

P : pulpa rebose (over) del hidrociclón

U : pulpa de arenas (under) del hidrociclón

D2 : descarga de pulpa de molino secundario.

Para el balance de materia, en el diagrama anterior, se debe cumplir exactamente la relación siguiente; ya sea para el mineral sólido, y para el agua alimentado al sistema :

F = P

3.12. Velocidad de rotación del molino.

Los fabricantes de equipos de molienda, siempre dan recomendaciones sobre el funcionamiento de los molinos, por ende recomiendan la velocidad de rotación para sus determinados molinos, para los cuales alcanzan algunas formulas matemáticas.

3.12.1. Velocidad crítica del molino.

Se entiende por velocidad critica para un molino rotativo, a la cantidad de revoluciones por minuto que permite que los cuerpos moledores quedarían adheridas a la pared del cilindro debido a la fuerza centrífuga que genere dichas revoluciones de giro.

Para calcular éste valor existen formulas matemáticas apropiadas:

Vc = 76,63/ DVc : velocidad crítica (rpm).D : Diámetro interior del molino (pies)Vc = 42,3 / DVc : velocidad crítica (rpm)D : diámetro interior del molino (metros).

3.12.2. Velocidad de trabajo del molino.

Los fabricantes de molinos, recomiendan la velocidad de giro de sus equipos para determinados materiales, pero existen algunas formulas matematicas que se pueden aplicar para estos cálculos:

N = 57 - (40 * Log D)

dónde :

47

Molienda

N : velocidad de trabajo (rpm)

D : diámetro interior de molino (pies)

También se puede utilizar el valor calculado para la velocidad crítica del molino. La velocidad de trabajo del molino normalmente está comprendido entre el 70 y 80% respecto de su velocidad crítica.

CAPÍTULO IV

MANUAL DE OPERACIONES DE LA SECCION MOLIENDA

4.1. LAS BOMBAS

A) Para qué sirven las bombas?

Las bombas son equipos que sirven para transportar la pulpa de un lugar bajo a un lugar más alto o a un sitio distante en forma rápida, segura y limpia.

Con el fin que no pare la planta por falla de una bomba se las instala por pares, cada bomba tiene su repuesto que debe estar siempre en buenas condiciones para trabajar en cualquier momento.

B) ¿Cómo funcionan las bombas?

Su funcionamiento es el siguiente:

a) El motor eléctrico, por medio de poleas y las fajas “V” transmite el movimiento al eje central de la bomba.

b) El eje de la bomba como está unido a una mariposa hace que el impulsor tome un movimiento de rotación (de vueltas).

c) Al entrar la carga, la mariposa empuja la pulpa contra las paredes de la caja de la bomba (hace dar vueltas a la carga) haciendo que salga por tubería de salida.

C) ¿Cómo se debe arrancar una bomba?

Seguir los siguientes pasos:

a) Comprobar el nivel de aceite con el objeto de evitar daños en el eje y cojinetes por falta de lubricación.

48

Molienda

b) Mover con la mano la polea o las fajas “V” para comprobar si no hay carga asentada en la caja y así evitar que se rompa el perno del eje central. Si la mariposa está plantada hay que lavar con agua a presión hasta que afloje.

c) Comprobar que las fajas “V” estén correctamente templadas, si las fajas están flojas la bomba no jala bien.

d) Abrir la válvula de agua a presión.

e) Arrancar el motor de la bomba.

f) Mandar carga abriendo el cajón de la bomba.

D) ¿Qué pasos se siguen para parar las bombas?

Los pasos a tener en cuenta son:

a) Tomar la bomba de repuesto arrancada si es que está parada.

b) Cortar la carga a la bomba que se va a parar.

c) Dejar que la bomba trabaje unos minutos con agua.

d) Cerrar la válvula de agua a presión

e) Hacer limpieza del piso de la bomba.

E) ¿Por qué no jalan las bombas?

Puede ser:

a) Cuando tienen la mariposa gastada.

b) Cuando las fajas “V” están aflojadas.

c) Cuando las tuberías de las bombas están atoradas, que puede ser por carga muy gruesa, muy poco agua o presencia de cuerpos extraños (pedazos, de bolas, forros, etc.)

d) Cuando hay mucha carga.

F) Cuidados principales que se deben tener en las bombas.

a) Verificar las temperaturas del cilindro y del motor.

b) Las fajas en “V” con la tensión correcta deben estar completas y derechas.

49

Molienda

c) Escuchar si hay ruidos extraños dentro de la caja de la bomba cuando está trabajando.

d) Que el equipo de la bomba no presente ningún escape de carga.

e) Que el tromel de descarga del molino no presente huecos que dejen pasar gruesos que atoren la bomba o los hidrociclones.

f) Verificar que las descargas de las tuberías no estén obstruídas.

Como en la Planta Concentradora es de empleo casi general el uso de bombas del tipo SRL-C, pasaremos a describir algunas consideraciones que se deberán tener en cuenta para una operación eficiente de las bombas en general.

4.1.1. Bombas SRL, SRL-C – SRL-V FIMA-DENVER

La bomba FIMA-DENVER para pulpas del tipo SRL, SRL-C o SRL-V con recubrimiento de jebe está diseñada específicamente para manipular pulpas con sólidos abrasivos en suspensión durante largos y continuos períodos de operación con un mínimo de interrupciones y mantenimiento.

4.2. Determinación de las condiciones de operación

A) Capacidad: establecer la capacidad de la bomba, mediante cálculos y tablas.

B) Espuma: si una pulpa tiene tendencia a espumar o contiene gran cantidad de aire disuelto, la capacidad de esta bomba debe ser modificada puesto que su cálculo está basado en la premisa que la pulpa solo contiene sólidos y líquidos, lo que significa que para transportar el porcentaje de sólidos requeridos deberá aumentarse la capacidad considerando el volumen de aire o espuma.

C) Cabeza estática: definida como la diferencia de alturas que existen entre el nivel máximo de la pulpa en la caja de alimentación a bomba y la altura máxima del líquido en el tanque al cual la bomba descarga.

D) Pérdidas por fricción: Las características de sedimentación de la pulpa determinan la velocidad máxima y ésta a su vez fija las dimensiones de la tubería. La viscosidad de la pulpa es otro factor que afecta las pérdidas por fricción.

E) Tamaño y velocidad de la bomba: dependen de la velocidad periférica, que hay en los extremos de las paletas del impulsor, a fin de descargar la pulpa variando la cabeza dinámica, estas bombas se accionan por medio de faja en ”V”; es absolutamente necesario cebar a la bomba antes de ser puesta en operación.

Cuando la pulpa tiene aire o espumas, la bomba debe instalarse con la descarga en un ángulo de 45º. El nivel de la pulpa dentro del sumidero o

50

Molienda

caja de alimentación deberá estar siempre por encima del punto de ingreso a la tubería de alimentación a la bomba.

La bomba nunca debe ser estrangulada en el lado de la succión.

F) Tubería de descarga: en los tramos horizontales que sean largos es recomendable mantener la pendiente tan uniforme como sea posible, evitar considerar excesivos accesorios (codos, tees, tuberías dobladas, etc.).

G) Requerimientos de flujo de agua para los sellos: estas bombas requieren de un flujo de agua adicional para mantener a la pulpa abrasiva lejos del área de la temperatura y así evitar el rápido desgaste de la manga del eje. Si el flujo del agua de sellado es bajo, la pulpa dañará la empaquetadura y habrá desgaste de la manga del eje.

PARTES PRINCIPALES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

4.3. OPERACIÓN

A) Arranque de la bomba

a) Antes de instalar las fajas, revisar la dirección de rotación del motor.

b) Antes de hacer entrar la pulpa a la bomba abrir el suministro de agua de sellado.

c) Girar a mano los elementos rotatorios de la bomba para asegurar que no haya materiales sólidos que estorben o bloqueen al impulsor.

B) Mantenimiento

a) Lubricación: estas bombas están diseñadas con rodamientos antifricción, la máxima temperatura de operación es de 82ºC.

b) Tensión de las fajas: la tensión de las fajas debe ser revisada periódicamente para evitar un resbalamiento. Para cada pie de distancia entre centro de poleas haga una deflexión de ¼ pulgada.

4.4. UBICACIÓN DE FALLAS

A) No hay descarga de agua:

a) Falta de cebado: llenar con líquido completamente la bomba y la tubería de succión.

51

Molienda

b) Velocidad demasiada baja: revisar si el motor está conectado a la línea de corriente eléctrica. Los ciclos de la frecuencia pueden ser demasiado bajos. El motor puede tener una fase abierta.

c) Presión de descarga demasiada alta: revisar las pérdidas por fricción de la tubería. Una tubería de mayor diámetro puede corregir esta condición.

d) El impulsor está completamente atorado: sacar la mitad de la caja de la bomba y limpiar el impulsor.

e) Cabeza de succión negativa demasiado alta; si no hubiese ninguna obstrucción en el ingreso a la bomba. Sin embargo, si la altura de sección estática es demasiado alta, debe levantarse el nivel de la pulpa que está bombeando o bajarse la bomba.

f) Dirección de rotación incorrecta: el impulsor debe girar en el sentido de las agujas del reloj cuando es observado desde el extremo de transmisión de la bomba.

B) No hay suficiente descarga de la pulpa:

a) Ingreso de aire en la tubería de succión: para líquidos y/o pulpas no inflamables se puede probar la penetración e aire en la tubería de succión, usando una llama o fósforo. Si es positivo el examen, se tendrá que sellar herméticamente el examen, se tendrá que sellar herméticamente los intersticios.

b) Ingreso de aire a través de la caja del prensaestopas: si no existe un ligero flujo de agua a través del prensaestopas cuando la bomba está operando, probablemente se necesite una nueva empaquetadura o la tubería de agua del sellado esté obstruida y requiere limpieza.

c) Impulsor o empaquetamiento defectuosa: en caso de averías en estas partes, se deberán reemplazar inmediatamente.

Entre otras causas de este defecto tenemos: velocidad demasiado baja, presión de descarga demasiado alta, impulsor parcialmente obstruido, dirección de rotación incorrecta y bolsas de aire, cuya solución ya se ha mencionado anteriormente.

C) No hay suficiente presión de descarga:

a) Existe aire o espumas en el fluido: se puede aumentar la velocidad de la bomba hasta obtener una presión adecuada, aunque es mejor instalar una tubería de ventilación o un dispositivo equivalente en la tubería de succión a fin de evacuar el aire o gases acumulados.

b) Obstrucción de los pasos de pulpa dentro de la bomba: en este caso se debe sacar la mitad de la caja de la bomba del lado de succión y

52

Molienda

revisar los sitios por donde debe pasar la pulpa y si están obstruidos hay que limpiarlos.

D) La bomba opera un rato y luego se detiene:

a) Cebado incompleto: hay que eliminar todo el aire atrapado de la bomba, y las válvulas, si lo anterior no es posible, hay que corregir estos puntos.

Este inconveniente también es producido por las siguientes razones ya estudiadas: altura de succión demasiado alta, ingreso de aire en la tubería de succión, presencia de aire o espumas en la pulpa, bolsas de aire, ingreso de aire en la caja del prensaestopas.

E) La bomba consume demasiada potencia:

a) La altura de bombeo es menor que la nominal (la bomba descarga demasiada pulpa): Hay que disminuir la velocidad.

b) Pulpa más pesada que la inicialmente considerada: se deberá revisar la gravedad específica de la pulpa y su viscosidad.

c) Prensaestopas demasiado ajustado: hay que ajustar razonablemente el prensaestopas. Si el agua de sellado no fluye se deberá reemplazar la empaquetadura o la manga del eje.

d) El eje está doblado: revisar la deflexión del eje haciéndolo girar en un torno. De tener deflexión reparado o reemplazarlo.

e) Velocidad demasiado alta: revisar el voltaje del motor.

f) Defectos eléctricos: pueden originarse por una mala ventilación del motor, por defectos en el mismo motor o porque la frecuencia de electricidad o el voltaje usados son menores alas especificaciones del motor.

4.5. LOS HIDROCICLONES

A) ¿Para qué sirve los hidrociclones?

La descarga del molino no puede ser enviada directamente a flotación porque contiene aún una cantidad de gruesos junto con los finos, es por esto, que la pulpa se introduce en el hidrociclón con el objeto de separar o clasificar la carga gruesa que regresa al molino y los finos que van a flotación.

B) ¿Cómo funciona un hidrociclón?

Su funcionamiento se puede describir de la siguiente manera:

53

Molienda

a) La pulpa entra con fuerza al ciclón por la tubería de alimentación y comienza a girar a gran velocidad, pegada a la pared interna del ciclón.

b) Por este movimiento, las partículas gruesas son las que se pegan a las paredes del ciclón y empiezan a bajar, saliendo por el vértice de descarga llamado apex.

c) En la parte central del ciclón se forma un remolino que levanta a las partículas finas y las obliga a salir por la tubería de descarga de finos, llamada vortex.

C) Cuáles son las variables de la operación de los hidrociclones?

a) Densidad de pulpa que sale del molino.

b) La cantidad de agua que se agrega a la pulpa antes de entrar a los ciclones.

D) ¿Por qué se debe controlar la densidad de rebalse de los hidrociclones?

Es muy importante este control porque tiene gran influencia en el proceso siguiente de flotación.

E) ¿Qué nos indica una densidad de rebalse baja?

Nos indica:

a) Que hay una molienda muy fina en los molinos.

b) Que se está alimentando mucho agua al hidrociclón

F) ¿Qué indica una densidad de rebalse alta?

a) Que la pulpa que entra al hidrociclón es gruesa

b) Que se está pasando mucho tonelaje

c) Que se está usando poco agua a la entrada al ciclón

d) Que el ciclón pueda estar atorado

G) ¿Por qué se atoran los hidrociclones?

Puede ser debido a:

a) Aumento de la densidad de rebalse del hidrociclón

b) Asentamiento de la pulpa gruesa en la tubería

54

Molienda

c) La pulpa se asienta en las celdas de flotación pudiéndose hasta plantar.

d) La bomba no jala bien

H) ¿Qué cuidados permanentes se deben tener con el hidrociclón?

Se debe tener:

a) Chequeo constante de las densidades de rebalse y descarga del ciclón.

b) Ver la forma del chorro de la descarga de gruesos.

c) Verificar que el ciclón no tenga huecos ni escapes por donde pueda salir carga.

d) El buen, funcionamiento de la bomba.

e) El manómetro a la entrada de la pulpa al hidrociclón no debe marcar una presión menor a 7 PSI ni mayor de 10 PSI.

4.6. CONSIDERACIONES GENERALES PARA UNA CORRECTA OPERACIÓN DE MOLIENDA

A) ¿Cuáles son las variables en la molienda?

a) La carga del mineral

b) El suministro de agua

c) La carga moledora

B) ¿Cómo debe ser la carga de mineral que se alimenta al molino?

Deberá tenerse en cuenta:

a) Tener una carga uniforme

b) Cantidad de carga apropiada, de acuerdo a o especificado por el jefe de guardia.

c) Tamaño de mineral apropiado que dependerá de la sección chancado.

d) Debe estar limpia, libre de maderas, trapos, planchas o piezas metálicas por los problemas de atoro que pueden ocasionar en la descarga del molino.

C) ¿Cuál es la función del agua en la molienda?

55

Molienda

En la molienda, el agua y el mineral ingresan al molino formando un barro liviano (pulpa) que es la encargada de hacer avanzar la carga molida hasta la descarga, además de preparar a la pulpa para el siguiente proceso de flotación, por la adición de reactivos modificadores como en nuestro caso la cal.

56

Molienda

VARIABLES DE LA MOLIENDA

a. Cantidad de mineral que se alimenta.

b. Cantidad de agua que ingresa al molino

c. Densidad de pulpa en la descarga

d. Carga adecuada de bolas

e. Adición correcta de reactivos

f. Verificación del correcto funcionamiento mecánico y electricidad

D) ¿Cómo se debe operar cuando en la molienda se tiene un exceso de agua?

Un exceso de agua en el molino lava las bolas y no se obtiene una buena molienda, pues el mineral no está pegado a las bolas haciendo una pulpa demasiado fluída y no da tiempo a una buena molienda por sacar rápidamente al mineral.

E) ¿Cuáles son los resultados por tener un exceso de agua en el molino?

Los resultados, todos negativos:

a) Molienda gruesa

b) Aumento del costo de producción

c) Densidad baja

d) Menor eficiencia en el molino

e) Excesivo desgaste de bolas y revestimiento del motivo.

F) ¿Cómo se puede reconocer rápidamente que hay un exceso de agua en el molino?

Se puede reconocer por:

a) Subida del amperaje del molino

b) Densidad baja en la descarga del molino y finos del hidrociclón.

57

Molienda

G) ¿Qué ocurre cuando se agrega poco agua al molino?

Ocurre que la pulpa del mineral avanza lentamente, las bolas no muelen ya que el barro se vuelve muy espeso alrededor de las bolas, impidiendo buenos golpes porque este barro los amortigua.

H) ¿Cuáles son los resultados por tener poco agua en molino?

Los resulta, todos negativos:

a) Molienda gruesa y mala

b) Paradas obligadas del molino por sobrecarga

c) Densidad elevada

d) Pérdidas de tonelaje en el molino

I) ¿Cómo se puede reconocer rápidamente una sobrecarga por falta de agua?

Se puede reconocer por:

a) El amperímetro el molino indica un bajo amperaje.

b) Densidad alta en la descarga del molino, finos y gruesos del hidrociclón.

J) ¿Cómo podemos controlar la molienda por las variables?

Agua – densidad: ya sabemos que el uso excesivo de agua, así como su falta dan como resultado una mala operación de molienda, por lo tanto el control de la cantidad de agua que entrega al molino se regula midiendo la densidad de la pulpa.

El control de la densidad se efectúa en la descarga del molino, los finos y gruesos del ciclón, empelando balanzas MARCY, sus lecturas nos indicará cómo desarrollamos la operación de molienda.

Para tener una lectura exacta se debe chequear que la balanza está bien calibrada.

K) ¿Qué errores o fallas deben ser evitados en la molienda?

Se debe evitar:

a) Sobrecargar al molino

58

Molienda

b) Tener una mala densidad de descarga del molino

c) Paradas innecesarias del molino

d) Pérdidas del tonelaje alimentado al molino.

L) ¿Cuáles son las causas de una sobrecarga en el molino?

Puede ser:

a) Falta de agua al molino

b) Mala regulación en el tonelaje alimentado al molino.

M) ¿Qué se debe hacer si se sobrecarga el molino?

a) Cortar inmediatamente la carga al molino.

b) Poner agua al molino para soltar la carga y obligarla a salir.

c) Controlar la descarga del molino, hasta que esté normal.

d) Cuidado minucioso en la operación del hidrociclón

e) Verificar la correcta alimentación del mineral al molino para un nuevo arranque.

N) ¿A que se debe una densidad baja en la descarga del molino?

Se puede deber a:

a) Mala regulación del agua en el molino habiendo un exceso.

b) Bajo tonelaje de mineral que alimenta al molino.

c) Atoro en los chutes de alimentación del mineral.

59

Molienda

Figura Nº 12

O) ¿A qué se debe una densidad alta en la descarga del molino?

Se puede deber a:

a) Mala regulación del agua habiendo falta de ésta.

b) Tonelaje elevado de mineral en el molino.

P) A que se deben las pérdidas de tonelaje en el molino?

El mineral que alimentamos al molino y que está establecido para una guardia puede tener disminuciones debido a:

a) Paradas innecesarias del molino

b) Mal funcionamiento de la faja de alimentación que al estar descentradas, o los polines trabados, dificultan el avance del mineral y/o lo desparraman.

c) Atoro en el chute de alimentación al molino, su revisión debe ser constante.

Q) Recomendaciones generales que se deben tener presentes en la molienda.

a) Controlar las variables de molienda

b) Reportar de inmediato ruidos o vibraciones extrañas en el molino, pernos flojos o escapes de pulpa, como también desprendimientos de los forros interiores del molino.

c) Controlar la frecuencia de carga de bolas.

d) Verificar las buenas condiciones del tromel, porque fracciones de bolas o mineral pueden malograr los impulsores de las bombas y el forro de jebe de los hidrociclones.

e) Al parar el molino se aconseja que está con carga para evitar que al arrancar nuevamente se trabaje en vacío.

f) Controlar y ayudar el buen mantenimiento mecánico y eléctrico del molino y sus accesorios.

60

Molienda

ANEXO 1 TABLA DE EQUIVALENCIAS

1 Kg = 2.205 Ib = 35.27 Onzas = 2.67923 Ibs. troy.

1 Lb = 453.6 grs = 16 onzas = 14.5833 Onz.Troy = 1.21528 Ibs. troy

1 Tm = 2205 Ibs = 1000 Kg.

1 Te = 2000 Ibs = 907.8 Kg.

1 m = 3.281 pies - 39.47 pulg. = 1000 irni.

1 pie = 30.48 cm = 0.3048 mt = 12 pulg.

1 pulg =2.54 cm.

1 M3 = 35.3148 pies3 = 6.102 x 104 pulg3.

1 pie3 = 0.0283 M3 = 7.481 Gal. USA

1 pulg = 16.39 cm3

1 Kg/M3 = 0.06244 Ib/pie3

1 Ib/pie3 = 16.0184 Kg/M3

1 Kw = 1.341 Hp

1 Hp = 0.746 Kw = 746 Watts

1 Lt/seg = 60 It/min = 3600 Lt/Hr = 86400 Lt/dia

1 Lt/seg = 86.4 M /día = 15.85 gal/min = 2.119 pies /min.

Peso Unitario de bolas de acero (Kgs)

Bola de 1" = 0.180 Kgs.

Bola de 1.1/2" = 0.250 Kgs.

Bola de 2" = 0.600 Kgs.

Bola de 2.1/2" = 1.100 Kgs.

Bola de 3" = 1.820 Kgs.

Bola de 4" = 4.320 Kgs.

Bola de 5" = 8.015 Kgs.

61