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Procesamiento de Minerales I

MOLIENDA

Arias Estrella Billy Angel

Castillo Quintana Josselin Elluz

Santamara Abad Oscar Eduardo

Velsquez Vsquez Shirley Tatiana

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE QUMICA E INGENIERA QUMICA

Contenido

Introduccin Procesamiento de Minerales en Molinos1

Tipos de Molinos y Circuitos de Molienda2

Molino de Barras y Molino de Bolas3

Molinos SAG, AG Y Pebbles4

CONCEPTO DE MOLIENDA

Combinacin deimpacto y abrasin yasea en seco o como unasuspensin en agua.

Es la operacin msintensiva en energa delprocesamiento delmineral

Alimentacin: 5 y 250mm; Productos entre 10y 300 m.

Es una operacin unitaria que se encarga de reducir el tamaode partculas hasta un tamao deseado para un proceso enespecfico, en donde se aumenta la superficie de contacto delmaterial para que de esta forma sea aprovechado de maneraptima en un proceso industrial.

Chancado

MOLIENDA

Flotacin

Espesamiento

y

Filtracin

Concentrado

Mina

Fundicin

Esquema N1: Ubicacin del proceso de molienda

en el diagrama general de la lnea sulfuro

ELEMENTOS IMPORTANTES

TIPO DE MOVIMIENTO

Rotacin en eje

Cascada Catarata

VELOCIDAD CRITICA

f (velocidad de rotacin y

tipo de revestimiento del molino)

Rango de Operacin70 80%

ELEMENTOS IMPORTANTES

PULPA

Lquidos

Slidos

Masa de pulpa = masa de slido + masa de lquido

Volumen de pulpa = Volumen slido + Volumen lquido

Luego:Densidad de pulpa = Masa pulpa / Volumen pulpa

Baja Alta

Flujo fcil

Contacto de Material

Ideal, sin embargo:

Recomendado:

65 a 80%

de slidos en pesoSe debe evitar

ELEMENTOS IMPORTANTES

Tamao de Salida de los Productos

Tipo de Proceso Tamao de salida

Molienda Gruesa 12 mm

Molienda Media 200500 um

Molienda Fina 50100 um

Fuente: Hukki (ETSIMV, 1996)

dimetro de bolas rotura partculas Grandes (PERCUSION)

dimetro de bolas molienda de partculas pequeas (FRICCIN).

Para igual molienda, a mayor dimetro del molino o mayor velocidad,

menor el dimetro necesario de bolas.

Relacin de Elementos Variables

Los elementos moledores no

tiene todos el mismo tamao,

sino que a partir de un dimetro

mximo se hace una distribucin

de los mismos en tamaos

inferiores.

Tamao Elementos Moledores

ELEMENTOS IMPORTANTES

MODO DE OPERACION

Discontinuo Continuo

CerradoAbierto

Seca Hmeda

Habitualmente es del 30% al

40% del volumen del molino

Volumen de CargaLa potencia mxima se

desarrolla al 50% en

volumen de carga

Potencia

A considerar

- Submolienda

- Sobremolienda

ESQUEMA DE MOLIENDA

Alim. : 70 mm

Prod. : 2 mm

Bolas : 125 mm

Carga total: 25%

Alim. : 2 mm

Prod. : 150 um

Bolas : 75 mm

Vel. Cr. : 75%

Carga Total : 40%

ESQUEMA DE MOLIENDA

Alim. : 2 mm

Prod. : 100 um

Bolas : 75 mm

ESQUEMA DE MOLIENDA

Alim. : 1.5 mm

Prod. : 120 um

Bolas : 75 mm

Vel. Cr. : 70%

Carga Total : 35%

www.themegallery.com

TIPOS DE MOLIENDACIRCUITOS DE MOLIENDA

TEMA N 02

TIPOS DE MOLIENDA

HMEDA (procesamiento de minerales)

SECA (cemento portland)

Molienda hmeda Molienda seca

Requiere menos potencia por tonelada tratada

Requiere ms potencia por tonelada tratada

No requiere equipos adicionales para el tratamiento de polvo

Si requiere equipos adicionales para el tratamiento de polvo

Consume ms revestimiento (por corrosin)

Consume menos revestimiento

TIPOS DE MOLINOS

MOLINOS

SAG Y AG

DE RODILLO

DE MARTILLO

DE BOLAS

DE BARRAS

DOPPEL ROTATOR

DENTADO

DE DISCOS

HBRIDO

DE CUCHILL

AS

MOLINO DENTADO

Empleado en molienda primaria en la industria del carbn y materiales similaresTamao de alimentacin: 20Capacidad de alimentacin: 500Ton/h

Capaz de moler partculas muy gruesas en comparacin con los molinos de rodillos lisos.

Tamao del producto: 5-7um

VENTAJAS

No recomendado para materiales muy duros ni abrasivos.

Gran costo de mantenimiento.

DESVENTAJAS

MOLINO DE RODILLOSEste molino admite materiales de alimentacin de hasta 50 mm (2) y tiene una capacidad de molienda entre 50 y 100 tn/hora; hay unidades que admiten tamaos de alimentacin mayores y por ende tienen mayores capacidades de produccin.El consumo de energa es de alrededor del 50% de la energa consumida por un molino deBolas que realice un trabajo equivalente.

MOLINOS HBRIDOS Y DE CUCHILLAS

VENTAJAS

Homogeniza sustancias con un alto contenido de agua, aceite o grasa

muele materiales secos, blandos y semiduros

La molienda se da rpidamente

DESVENTAJAS

No es adecuado para materiales abrasivos No es adecuado para generar una molienda fina

No es adecuado para materiales completamente duros o muy duros

Su costo vara entre 3.000 y 10.000 dlares

VENTAJAS

Molienda rpida

No es necesaria una molienda primaria y secundaria por separado.

DESVENTAJAS

Costo de mantenimiento elevado

Es uno de los molinos ms costosos (US$ 12500-13000)

MOLINO RAYMOND

Se considera un sistema de produccin independiente.

Ocupa poco espacio.

Producto uniforme.

Bajo desgaste.

VENTAJAS

se usa en la industria metalurgia, qumica, en la obtencin de polvos finos de alta calidad.

APLICACIONES

Puede usarse para triturar de forma seca o hmeda diversas clases de minas y otros materiales que se puedan moler

Funcin estable y buena calidad a prueba de friccin.

Productos con granularidad uniforme.

Poca inversin y mucho ahorro energtico.

Fcil operacin y uso con seguridad.

VENTAJAS

La eficiencia de molienda bajo

La falta de control de calidad

Bajo volumen procesado y fcil de tener exceso de trituracin

Velocidad de funcionamiento de baja

DESVENTAJAS

MOLINO DE BOLAS

MOLINO DE BARRAS

til para obtener molienda gruesa (Universidad Politcnica de Cartagena, 2013) , ya que al caer las barras, el material queda atrapado entre ellas, evitando que la trituracin sea ms fina

Adecuado para trabajo con materiales abrasivos.

VENTAJAS

No apto para sustancias pegajosas, pues se adhieren a las barras evitando su trituracin (Balcazar & Guamba, 2009

DESVENTAJAS

MOLINO DOPPEL ROTATOR O DOUBLE ROTATOR

VENTAJAS

Bajo consumo de energa.

el aire usado puede recircularse con previo tratamiento.

se pueden llevar las dos operaciones de secado y molienda simultneamente (Universidad de Buenos Aires, 2012).

APLICACIONES

Al igual que el molino de barras es utilizado en la industria minera, en donde sobresale su uso en la industria de produccin de cemento y en la industria del oro, esto debido a que es un molino con la caracterstica de poseer un compartimiento de secado delante del compartimento de molido para ayudar a reducir el contenido de agua en el mineral (Universidad de Buenos Aires, 2012).

CIRCUITO DE MOLIENDA

Ms adelante, debido a los cambios desarrollados en los procesos de flotacin, se hizo imprescindible controlar el tamao de molienda. As es como se incluye en el circuito anterior un clasificador que fiscalizaba el tamao de partculas que se deba enviar finalmente a la etapa de concentracin (circuito cerrado).

Al escasear los minerales ricos fue necesario reducir el tamao de las partculas obtenidas en la molienda, para luego realizar una concentracin ms significativa. De aqu surge la necesidad de realizar una molienda ms fina, combinando la molienda con bolas con la de barras (circuito abierto).

Histricamente, los procesos de concentracin utilizados requeran menores necesidades de molienda en cuanto al grado de finura. Adems los minerales tratados eran mucho ms ricos que los actuales, por lo que los tamaos de liberacin eran superiores.

CIRCUITO ABIERTO

Una maquina molino puede trabajar en circuito abiertocon un clasificador cuando el rechazo de la criba(tamaos gruesos y no admisibles para la posteriorconcentracin) no vuelve al molino.Generalmente los circuitos abiertos funcionan de lasiguiente manera: las partculas entregadas por unmolino de barras ingresan directamente comoalimentacin a un molino de bolas, y la descarga de esteltimo se enva a una etapa de concentracin.

CIRCUITO CERRADO

En los circuitos cerrados, luego de la etapa de molienda se incluye unclasificador que rechaza tamaos gruesos y los hace retornar al molino. Astodo el producto final tendr un tamao igual o menor a un tamao mximorequerido para la siguiente etapa. Se garantizaentonces una dimensin mxima del producto, aumentando la produccin.Como desventaja, para el circuito cerrado se supone una mayor inversin ycosto de operacin ya que se necesitan transportadores de cinta adicionales.Los circuitos cerrados a su vez se pueden clasificar segn la ubicacin de lacriba en el mismo. En un circuito cerrado en pos cribado la criba se ubicadespus de la mquina de conminucin, mientras que en un circuito en precribado, el clasificador se sita antes de la mquina eliminado los finos antes dela reduccin de tamao.

VARIANTES

http://www.concretonline.com/index.php?option=com_content&vi

ew=article&id=2065&catid=35:articulos-tecni%20cos

PREGUNTAS RESUMEN

Cul es tipo de molienda ms usada?

Por qu se emplea

molienda hmeda en la

minera?

Cundo se emplea el

circuito cerrado de molienda?

Cul es el tipo de molino ms

empleado?

A qu tipos de materiales se les considera

duros?

3. Molinos de barras y molinos de bolas

Los molinos de barras, como ya hemos

visto anteriormente, son grandes tubos

cilndricos, dispuestos horizontalmente.

Estn construidos a base de planchas de

acero, protegidas contra el desgaste y la

corrosin por revestimientos metlicos

intercambiables (Fig. 4.7).

La cmara cilndrica gira alrededor de

su eje horizontal apoyada en los

extremos sobre unos cojinetes

cilndricos que descansan sobre unos

soportes.

Los molinos de bolas van a presentar

algunas caractersticas comunes con los

molinos de barras; sin embargo las

diferencias sern mayores que las

semejanzas.

Los molinos de bolas tambin sern

tambores cilndricos o cilindro-cnicos

con paredes interiores revestidas por los

blindajes o revestimientos. Los cuerpos

moledores sern de forma esfrica

(bolas) o de formas cilndricas, cnicas o

irregulares.

1. Velocidad Crtica:

Donde: V = Velocidad crtica, r.p.m. DM = Dimetro del molino, m. Los molinos de bolas suelen trabajar con velocidades comprendidas entre un 72-77 % de la velocidad crtica, dependiendo del dimetro del molino.

MOLINO DE BARRAS

Trabajan con velocidades comprendidas entre 62-68 % de la velocidad crtica.

MOLINO DE BOLAS

Trabajan con velocidades comprendidas entre un 72-77 % de la velocidad crtica, dependiendo del dimetro del molino.

2. Volumen de la Carga:

Donde: Hc = Distancia interior mxima entre la parte superior del revestimiento y la parte superior de la carga en reposo. DM = Dimetro interior del molino.

MOLINO DE BARRAS Trabajan con un grado de llenado comprendido entre en 35-40 %.

MOLINO DE BOLAS

Trabajan con un grado de llenado comprendido entre un 40-45 % (descarga por rebose) y puede llegar en algunos casos hasta el 50

% (descarga por rejilla).

4. Tamao del Producto:

MOLINO DE BARRAS

Tamao normal producido = 1-2 mm.

MOLINO DE BOLAS

Tamao de salida entre 30 um. Hasta 200 um.

5. Cociente de reduccin:

MOLINO DE BARRAS

20-25:1 en circuito abierto40-50:1 en circuito cerrado

MOLINO DE BOLAS

100:1 en circuito cerrado

6. Relacin entre el Dimetro y la Longitud:

MOLINO DE BARRAS

Para molinos pequeos L=(2-2.25)xDPara molinos grandes: L =(1.5-2)xD

para que las barras no se crucen no puede ser: L

7. Longitud de las barras: 7. Tipo de bolas:

MOLINO DE BARRAS MOLINO DE BOLAS

La longitud del molino medida interiormente entre revestimiento debe ser mayor que la longitud de las barras en un

valor comprendido entre 10 y 15 cm.

Los cuerpos moledores sern de forma: esfrica (bolas) cilndricas, cnicas irregulares.

MOLINOS DE BARRAS

Clasificacin en funcin de la descarga y Aplicaciones:

DESCARGA

PERIFRICA

EXTERNA

DESCARGA POR

REBOSE

DESCARGA

PERIFRICA CENTRAL

Trabajo en circuito cerrado

para producir tamaos

comprendidos entre 300-

800 um.

Se emplea en circuito abierto para

producir tamaos mximos de 1-3

mm y en circuito cerrado para

obtener tamaos mximos de 400-

1000 um.

La descarga se realiza gracias

a la abertura de rejillas

perimetrales.

Se alimentan mediante

tubos por los dos extremos

y van a trabajar,

generalmente en circuito

abierto para obtener un

tamao mximo de 5-3

mm.

MOLINOS DE BOLAS

Clasificacin en funcin de la descarga y Aplicaciones:

DESCARGA POR

REJILLA

DESCARGA POR

REBOSE

Se emplean en

moliendas muy finas con

tamaos de alimentacin

entre 10-15 mm.

Carga circulante entre

300-500 %. (Trabajando

en circuito cerrado).

Se emplean para

moliendas medias (300-

600 um), con tamaos

de alimentacin de

hasta 50 mm.

Estos molinos son

adecuados para

molienda en seco.

DIMENSIONADO DE UN MOLINO

Para dimensionar un molino hay que estudiar

los parmetros siguientes:

Dimetro y Longitud del molino.

Granulometra del producto obtenido.

Potencia absorbida y Tamao de las barras o bolas

Potencia

La potencia de un molino es el principal

parmetro que va a determinar sus

dimensiones. Se puede obtener mediante:

Frmulas empricas. bacos. Tablas de los fabricantes.

EF1 (Molienda en Seco)EF2 (Molienda en Circuito Abierto)EF3 (Factor de Eficiencia del Dimetro)EF4 (Factor de sobretamao de la alimentacin)EF5 (Factor de molienda fina)EF6 (Alto/Bajo ratio de reduccin)EF7 (Este factor se aplica en el caso de molino de bolas).EF8 (Molienda de barras)EF9 (Factor por revestimiento de caucho)

bacos

Formulas empricas

Tablas de los fabricantes

FUENTE : http://xscrusher.com.pt/1b-impact-crusher.html

Especificaciones del molino de bolas

PRECIO: US $1000-200000

FUENTE: http://www.alibaba.com/product-detail/latest-high-quality-rod-

mill-with_449365832.html?s=p

PRECIO: US $2500-50000

De que formas se puede hallar la

potencia de un molino?

Cul es el tamao de producto de un molino de barras?

Por qu no puede ser menor?

Cul es la longitud mnima de un molino de barras con respecto a su

diametro?

Cules son los tipos de descarga de un molino de

barras?

Qu tipo de molino soporta mayor

volumen de carga?

Este equipo utiliza como medio

de molienda los gruesos de la

misma mena del material.

La molienda AG opera con dos

molinos autgenos en circuito,

uno primario de terrones(Grandes

trozos disgregables e irregulares

del mineral a moler) y uno

secundario de guijarros

(Pequeos trozos compactos y

regulares del mineral a moler).

Estos molinos se distinguen

porque tiene un gran dimetro y

una pequea longitud.

Fuente:www.slag-mil.com

-Tamao de las partculasAlimentacin: 25cm

Producto:75m

Producen partculas de mayor calidad(no estn

contaminadas con acero)

Trabajan mejor con materiales gruesos, que favorecen la rotura del

material.

No son buenos para la reduccin a tamaos

finos y ultrafinos.

Altos costos de molino

Altos costos de consumo elctrico

Capacidad(t/h) :

50 -1000

RELACION DE REDUCCION:

50 a 200

Molinos de Pebbles

Relacin EGL (effective grinding length inside liners):

L/D = 2

Son similares a los molinos de bolas y se suele utilizar en molienda secundaria. Normalmente el molino de pebbles reemplaza al molino de bolas.

Los cuerpos molturantes estn constituidos por fragmentos del propio mineral.

Estos molinos se emplean para obtener un producto fino a partir de una alimentacin (3 mm) que procede de un molino autgeno o de un molino de barras.

Dan un producto ms fino(menores a 50um) que el que se conseguira con un molino de bolas de idnticas caractersticas como consecuencia de los efectos de atricin.

Poseen menor desgaste de acero.

El volumen de carga con el que trabajan estos molinos est en torno al 50 % y giran a velocidades comprendidas entre un 75 y un 80 % de su velocidad crtica.

La molienda SAG trabaja tambin con dos

molinos, pero a diferencia de la molienda AG, el

primario presenta cierta carga de bolas y el

secundario es totalmente de bolas (puede

tratarse cualquier mineral).

Inicialmente, la molienda SAG present

problemas mecnicos y operativos

(principalmente la estabilidad de operacin y la

rotura de blindajes).

La solucin de estos problemas permiti el

aumento del tamao de los equipos, llegndose

actualmente a los 12 metros de dimetro.

Utilizan una combinacin de mineral y una pequea cantidad de bolas de acero (entre el 4 y el 15 % del volumen del molino). Los mejores rendimientos se encuentran cuando el porcentaje vara entre el 6 y el 10 %.

El mecanismo de reduccin de tamao es principalmente por abrasin, impacto y compresin.

Relaciones de reduccin de 1000:1 (suprimiendo varias etapas de trituracin y molienda).

Ventajas-Tamao de las partculas

Alimentacin: 20cmProducto:180m

Manejan con gran facilidadmateriales hmedos ypegajosos.

Los molinos SAG trabajanmejor con materiales finos,dado que la rotura laproducen principalmentelas bolas.

Desventajas

No son buenos para la reduccin a tamaos finos y

ultrafinos.

Altos costos de molino y el costo de las bolas utilizadas.

Altos costos de consumo elctrico.Capacidad(t/h) :

10 -2000

El aumento del desgaste y fractura de los revestimientos.

MOLINO AG/SAG

Molino de estilo Norteamericano

CascadeHardinge

Aerofall

Molino de estilo Surafricano

Molino de estilo Norteamericano

Cascade Hardinge L/D = 1/3

En su interior lleva unas barras elevadoras para disminuir

el deslizamiento del material dentro del molino y producir

un adecuado volteo de la carga de mineral.

La alimentacin se realiza por la abertura que existe en

un extremo del eje a travs de canaletas inclinadas

instaladas sobre un carro que permitir la retirada de la

canaleta cuando sea necesario acceder a su interior.

La extraccin del mineral molido se realizar por medio

de rejillas y es elevada por brazos hasta la boca de

descarga (por va hmeda) o con la ayuda de caudales

de aire a travs de un circuito neumtico (por va seca).

Molino Aerofall 1/5 < L/D < 1/2.5

Estos equipos tambin estn equipados con

barras elevadoras para facilitar los movimientos

de elevacin y cada de la carga.

La carga molturante estar formada por el propio

mineral y puede incluir una pequea carga de

bolas de acero (semi-autgeno).

Estos molinos trabajan con volmenes de carga

comprendidos entre un 20 y un 35 % y, girando

a velocidades cuyo rango va desde el 70 al 85 %

de la velocidad crtica correspondiente.

El aire empleado en el Aerofall puede ir caliente

con el fin de obtener un producto totalmente

seco (p.e.: molienda de materias primas para la

fabricacin de cemento que suelen contener un

15-20 % de humedad).

Cuando el molino trabaja por va hmeda se

denomina Hidrofall y las condiciones de trabajo

(volumen de carga, velocidad, etc.) son similares

al Aerofall.

Molinos Primarios estilo Surafricano

Relacin EGL (effective grinding length inside liners):

L/D =1 6

Son alimentados con bloques de mineral que van desde 300 hasta 400 mm.

Se emplean en circuitos con etapas simples y donde se requiere una molienda fina

del mineral que proporciona a su vez una carga circulante muy manejable.

Los minerales donde se emplean estos molinos son de leyes bajas y de dureza

media.

El campo principal de aplicacin dela molienda autgena,semiautgena y de pebbles es eltratamiento y preparacin deminerales (Cu, Pb, Zn, Fe, baritina,fosfatos, amianto).Tambin hay molinos de este tipotrabajando en el tratamiento dematerias primas para la fabricacinde cemento, fabricacin de arenaartificial, etc.

DATO:-Metso instal en el 2008 que entonces era el molino SAG monofsicoms grande del mundo, un molino EGL de 32 x 32 pies (9,75 x 9,75-m),accionado por un motor sin engranajes ABB de 16,5-MW.Metso dijo que Yanacocha ha experimentado un excelente rendimientooperacional a partir de su molino SAG en una amplia gama de tipos demineral. Kim Hackney, director del proyecto molino de oro Yanacocha,indic al momento de la instalacin del molino que luego de apenas laprimera semana de operacin nuestra tasa de recuperacin incrementalfue de 80%90%, comparado con el 60%75% con las canchas delixiviacin. Procesar minerales de mayor ley de diferentes rajos brindpor lo tanto mayor flexibilidad y generacin de ingresos.

-Metso Mining & Construction Technology fue seleccionada en el2010 para disear y suministrar un molino SAG de 42x25 (12.8 mx 7.6 m) con un motor anillo de 28 MW, adems de dos molinos debolas de 26x42 (7.9 mx 12.8 m) con un motor anillo de 15,6 MWy dos VERTIMILLS modelo VTM 1500-WB para el proyectoConga de Newmont Mining Corporation, ser el ms grande delmundo y primero de su tipo.

Dimensionado de los Molinos Autgenos

Para la seleccin de este tipo de molinos se debern tener en cuenta los

siguientes parmetros:

Tamao ptimo

de alimenta

cin Velocidad de Giro

Potencia

Grado de

llenado

Tamao ptimo de Alimentacin

En molinos primarios tenemos los siguientes criterios:

Segn Allis-Chalmers:

Donde:

D80 = Dimensin de la malla (% paso) en

pulgadas.

D M = Dimetro interior del molino en pies.

Segn E. C. Blanc:

Donde:

D80 = Dimensin de la malla (% paso).

D M = Dimetro interior del molino.

En molienda donde se utiliza el propio mineral como medio de molienda, la relacin entre el tamao de los fragmentos moledores y el propio material a moler debe cumplir los

siguientes valores (E. C. Blanc):

7:1 Molienda Primaria

35:1 Molienda Secundaria

El porcentaje de los fragmentos moledores est en torno al 1.5-5 % de la alimentacin.

Grado de Llenado

El grado de llenado en molienda primaria es del

20-35 % del volumen del molino.

En molienda secundaria es del 45-50 %.

Velocidad de Giro

La velocidad ptima es prxima al 75 % de la

velocidad crtica. Pero normalmente se gira

entre el 85 y el 88 %.

PotenciaPara molienda en hmedo (E. C. Blanc): Para molienda en seco con Aerofall (Mular):

L = Longitud del molino, m.

DM = Dimetro interior del

molino, m.

W = Densidad aparente de la carga, libras/pie3.

L = Longitud del molino, pies.

DM = Dimetro interior, pies.

Fuente: www.alibaba.com

PRECIO: US $1,000,000 - 7,500,000

Capacidad(t/h) :50 -1000 tph

Fuente: www.alibaba.com

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