trituración y molienda2

8/6/2019 Trituracin y molienda2

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TRITURACIN Y MOLIENDA

1. OBJETIVO

El objetivo de la presente prctica es que a partir de un determinado mineral como ser cuarzo, pirita

o galena, formado por partculas relativamente grandes, reducir su tamao por medio de un

triturador de mandbulas (chancadera) para posteriormente pasar a un molino de bolas y a un

molino de barras, incrementando de esta manera su superficie especfica.

2. FUNDAMENTO TERICO

El objetivo de la trituracin y molienda es producir pquelas partculas a partir de otras ms

grandes. Las partculas ms pequeas son deseables por su gran superficie o bien por su forma,

tamao y nmero. Una medida de la eficacia de la operacin se basa en la energa que se requiere

para crear una nueva superficie, el rea superficial de una unidad de masa de partculas aumenta

mucho cuando las partculas disminuyen de tamao.

Contrariamente a un triturador o molino ideal, una unidad real no da lugar a un producto uniforme,

con independencia de que la alimentacin sea o no de tamao uniforme. El producto siempreconsta de una mezcla de partculas, con tamao variable desde un mximo definido hasta un

mnimo submicrocpico. Algunas mquinas, especialmente en el caso de molinos, estn diseadas

para controlar el tamao de las partculas ms grandes en sus productos, pero en cambio las ms

finas no estn bajo control. En algunos tipos de molinos los tinos se reducen a un mnimo pero no

se eliminan totalmente. Si la alimentacin es homognea, tanto por lo que se refiere al tamao de

las partculas como a su estructura fsica y qumica, las formas de las distintas partculas de los

productos pueden ser bastante uniformes, en caso contrario, las proporciones de los granos en los

distintos tamaos de un solo producto pueden variar considerablemente. La relacin de dimetros

entre las partculas ms grandes y ms pequeas en un material triturado es del orden de 104.

Requerimientos de energa y potencia en la desintegracin.El coste energtico es el de mayor importancia en trituracin y molienda, de forma que los factores

que controlan este coste son de gran inters. Durante la reduccin de tamao, las partculas del

material de alimentacin son primeramente distorsionadas y forzadas. El trabajo necesario para

forzarlas se almacena temporalmente en el slido como la energa mecnica de tensin, de la

misma forma que la energa mecnica se puede almacenar en un muelle. Al aplicar una fuerza

adicional a las partculas tensionadas estas se distorsionan ms all de su resistencia final y

bruscamente se rompen en fragmentos, generndose nuevas superficies. Puesto que una unidas

de rea de slido posee una cantidad definida de energa superficial, la creacin de nuevas

superficies requiere un trabajo, que es suministrado por la liberacin de energa cuando l partcula

se rompe. De acuerdo con el principio de conservacin de la energa, toda la energa en excesosobre la energa de la nueva superficie creada ha de aparecer e forma de calor.

Leyes y conceptos de trituracin y molienda

Se han desarrollado dos teoras conocidas respectivamente como la ley de Rittinger y la ley de

Kick, ninguna de las cuales expresan exactamente el comportamiento de una mquina de

molienda.

Ley de P. Ritt Von Rittinger


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La ley de desintegracin propuesta por Rittinger en 1867 establece que el trabajo que se requiere

para la desintegracin es proporcional a la nueva superficie creada. Esta ley, que realmente no es

ms que una hiptesis, matemticamente se expresa de la siguiente manera:

W=Kd W=K1d-1D

Donde:

d=Dimensin de las partculas despus de la reduccinD=Dimensin de las partculas antes de la reduccin

W=trabajo consumido

K=constante

Esta ley se aplica principalmente a la fragmentacin de partculas finas, por ejemplo a la molienda

de clinker (elaboracin de cemento)

Ley de Kick

Postula que el trabajo requerido es proporcional a la reduccin de volumen de las partculas que se

estn tratando. Segn Kick el trabajo consumido por tonelada es proporcional al logaritmo de D

dividido entre d.

W=Logkd W=KlogDd

Donde:

Dd=Relacin de reduccin de la oepracin de fragmentacin

Esta ley se aplica preferentemente a la fragmentacin de elementos gruesos.

Nmero de Rittinger

El parmetro de Rittinger mide la energa mnima necesaria para crear nuevas superficies. Si secalcula la superficie nueva creada por unidad de tiempo, es posible calcular la energa necesaria

para crear dicha superficie. Este nmero designa la superficie nueva creada por cada unidad de

energa absorbida por el material que se desintegra mecnicamente.

A continuacin se presentan algunos valores del nmero de Rittinger para ciertos minerales.

MineralNmero de Rittinger

cm2kg cm

Cuarzo 17.56

Pirita 22.57

Blenda 56.20

Caleita 75.90

Galena 93.80


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Ecuaciones a ser empleadas en la presente prctica

Velocidad crtica del molino de bolas N

N=42.3D-d

Donde.

N=Nmero de revoluciones por minuto

D=Dimetro del molino de bolas m

d=Dimetro promedio de las bolas del molino m

Capacidad del molino de Bolas C

En forma aproximada se calcula con la siguiente ecuacin:

C=32 Vk

Donde.

V=Volumen del molino m

k=1.5

C=Capacidad del moino en toneladas por 24 horas

Rendimiento terico del molino de bolas


=1.543 10-3SFN0Ritt (P)

Donde:

S=Cambio de superficie especfica o nueva superficie creada cm2100 gF=Aliemtacin tonh

P=Incremento de potencia debido a la carga CV

N Rittinger=nmero de Rittinger para el material que se est moliendo

Porcentaje del volumen ocupado por las bolas dentro del molino de bola %V

%V=113-126HD

Donde:

H=Distancia de la parte superior a la superficie nivelada de la carga de bolas ft

D=Dimetro interno del molino ft

Porcentaje de la velocidad crtica de operacin del molino %N

%N=76.6D12

Donde:


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%N=Porcentaje de la velocidad crtica de operacin del molino rpm


Potencia requerida por el molino Hp

Hp=1.341 WbD0.4%N0.0616-0.000575%V-0.12%N-6010-1

Donde:

Hp=Potencia necesaria hp

Wb=Peso de carga de las bolas TM


%N=Porcentaje de la velocidad crtica a la que opera el molino

&V=Porcentaje del volumen ocupado por las bolas dentro del molino

3. MATERIAL Y EQUIPO Cinco kilogramos de mineral sin chancar (a elegir por el catedrtico)

Molino de bolas

Ampermetro

Balanza Tamices

Recipientes

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Molino de bolas

Separar 2 kilogramos del producto triturado

Moler en seco los dos kilogramos del producto triturado por un tiempo de 10 minutos

Realizar el anlisis granulomtrico de tamizado como la prctica 1

Determinar la intensidad real del molino de bolas con carga y sin carga de mineral.

Determinar el dimetro y masa de cada bola

Determinar las dimensiones del molino de bolas

Determinar la densidad de la muestra de mineral

1. CLCULOS, GRFICAS Y RESULTADOS

Efectuar el anlisis granulomtrico mediante tamizado, con los datos de tamizado construir

el grfico de tamizado.

Las mallas utilizadas fueron 4 tamices de la serie Tyler, detalladas a continuacin:

No No de malla Opening [mm]

1 25 0,710

2 30 0,600

3 40 0,425

4 70 0,212


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Con los datos obtenidos anteriormente,

construir la siguiente tabla de datos:

No de mallas/ASTM

Dimetro malla(micras)

Dimetro medio delas partculas (micras)

Masaretenida

Masa que pasapor el tamiz

25 710 755 125,7 601,3

30 600 700 25,2 576,1

40 425 612,5 68,9 507,2

70 212 506 258,9 248,3

fraccin en masa retenida o rechazo=Xn

masa retenida=mn

masa total=mT

fraccin en masa acumulada o rechazo acumulado= XR

fraccin en masa que pasa= XE

Xn=mnmT

XR= i=n-1i=nmimT

XE= mn+1mT

Donde n es el nmero de tamiz

Para el dimetro medio:

Dm=Dn-DN-12

Donde los dimetros se sacan de la serie de TAMIZ.

Obtenemos la siguiente tabla:

No demalla

s/Tyler

Dimetro malla(micras)

Fraccin enmasa Retenida

(Rechazo)

Fraccin en masaRetenida(Rechazo

Acumulado)

fraccin quepasa por tamiz

25 710 17,29023384 17,29023384 82,70976616

30 600 3,466299862 20,7565337 79,2434663

40 425 9,477303989 30,23383769 69,76616231

70 212 35,61210454 65,84594223 34,15405777

10 min

1125,

72 25,23 68,9

4

258,

9

colector248,

3


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a) fraccin en masa retenida dimetro medio de las partculas

b) fraccin en masa que pasa por cada tamiz abertura de mallas (micras)

c) Superficie especfica [cm2

/g] fraccin en masa retenidaPara la superficie especifica Ai=6Dp*

d) Log de la abertura de mallas (micras)- fraccin en masa retenidas

e) Superficie especifica [cm2/g] Fraccin en masa que pasa por cadatamiz

En sntesis:

CURVA DIFERENCIAL

CURVA INTEGRAL

--

Velocidad crtica del molino de bolas N

N=42.3D-d

Dnde.

Nme

ro

Porcent

aje

Dimetro

[cm]grande

s23

44,2307692

4,11333333

medianas

917,30769

233,01

pequeas

2038,46153

852,23

Total 52 1003,3112502

2

rango de Di( m) masa (g)

0 a 506 248,3

506 a 612,5 258,9

612,5 a 700 68,9

700 a 755 25,2

>755 125,7

Abertura RechazosAcumulados

CernidosAcumulados

0 100 0

212 65,84594223 34,1540578

425 30,23383769 69,7661623

600 20,7565337 79,2434663

710 17,29023384 82,7097662


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N=36 rpm

D=0.285 m

d= 3,311 m

N=79.67 [rpm]

Capacidad del molino de Bolas C

C=32 Vk

Donde.

V=*D*l m=0.265

k=1.5

C=5.65 toneladas por 24 horas

Rendimiento terico del molino de bolas


=1.543 10-3SFN0Ritt (P)

Donde:

No de mallas/ASTM

Dimetro mediode las partculas

(micras)

fraccin demasa retenida

superficieespecfica

25 75526,2586170

92086,777517

30 7005,26425736

4451,2220597

40 612,514,3931481

11409,941039

70 50654,0839774

46413,119854

S=10361-2086.77=827428.2953cm2100 g

F=masa molidatiempo de molienda tonh=2 Kg13 min=0.00923 tonh

P=IV=ISIN CARGA-ICON CARGA*380=0.184 CV

N Rittinger=22.57

=2.83 %

Porcentaje de la velocidad crtica de operacin del molino %N

%N=76.6D12

Donde:


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D=0.935 ft

%N=79.21 rpm

Porcentaje del volumen ocupado por las bolas dentro del molino de bola %V

%V=113-126HD

Donde:

H=Distancia de la parte superior a la superficie nivelada de la carga de bolas ft


%V=44.4

Potencia requerida por el molino Hp

Hp=1.341 WbD0.4%N0.0616-0.000575%V-0.12%N-6010-1

Donde:

Wb=0.0105887 TM

D=0.935 ft

%N=79.21

&V=44%

Hp=0.04 Hp

1. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES

Hicimos el anlisis granulomtrico, donde se nota que el material usado es muy fino.

Tambin observamos que la potencia utilizada es mayor que la terica, lo que quiere decir

que el molino utiliza mayor energa que la terica, debido a distintos tipos de prdida por

efecto Joule.

Tambin observamos segn la capacidad, que la cantidad utilizada no es la capacidad

mxima posible el molino.

El rendimiento es medio. Sin embargo para material finos como este, el molino funcionabastante bien. Se tendran que hacer pruebas con materiales de ms dureza a fin de notar

mejor su eficiencia.

1. CUESTIONARIO

1. Un molino de bolas que trabaja en circuito cerrado por un clsificador, se utilizapara moler calcita previamente en nun quebrantador de mandbula. Laalimentacin del molino de bolas es de 25 ton/h, se sabe que tiene una superficie


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especfica de 292 cm2/g. cuando al molino retornan 75 ton/h se necesitan 75 kwpara accionarle. Determinar el rendimiento de esta mquina.

TAMIZ TYLER Alimentacin delmolino (%en masaretenido)

Retorno delclasificador(% en pesoretenido)

Producto separadodelclasificador(% en peso

retenido)-0.525 in-0.371 in 4.7 0 0

-0.371 in-3 mallas 20.1 6.3 0

-3mallas + 4 mallas 17.9 7.0 0

-4mallas+6mallas 12.1 8.2 0






-28mallas+35mallas 2.9 3.4 4.2

-35mallas+48mallas 1.9 2.8 12.7

-46mallas+65mallas 2.0 1.4 19.3

-

65mallas+1

00mallas

1.7 1.2 13.7

-

100mallas+

150mallas

1.7 0.8 11.7

-

150mallas+

200mallas

1.7 0.6 9.8

-200mallas 8.5 3.0 28.6

Tamizaperturade malla1 micrn

aperturade malla 2

micrn

dimetromedio de

partcula cm

Productoseparado

(%retenido)

supespecific

a-3mallas + 4

mallas 5560 4760 0,516-4mallas+6mallas

4760 3360 0,406-6mallas+8mallas

3360 2380 0,287-

8mallas+10mallas 2380 2000 0,219

-10mallas

2000 1410 0,1705


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+14mallas

-14mallas+20mallas 1410 840 0,1125

-20mallas+28mallas 840 590 0,0715

-28mallas+35mallas 590 500 0,0545

4,2

275,229358

-35mallas+48mallas 500 297 0,03985

12,7

1138,19681

-46mallas+65mallas 297 210 0,02535

19,3

2719,0758-

65mallas+100mallas 210 149 0,01795

13,7

2725,82571

-100mallas+150mallas 149 105 0,0127

11,7

3290,21372

-150mallas+200mallas 105 74 0,00895

9,8

3910,61453

-200mallas

74 0,007428,6 13803,088

827862,24

47

S= 27862.2-292100=275.702

Rendimiento terico del molino de bolas :

En forma aproximada se calcula con la siguiente expresin:

= 1.54310-3SFN RittPDnde:

S = Cambio de superficie especfica o superficie nueva creada; en cm2/100 g. =275.70

F= alimentacin en ton/da. = 75 tonP= incremento de potencia debido a la carga (CV: en caballos de vapor). = 0.96hp =

0.973 cv

N Ritt= nmero de Rittinger para el material que se est moliendo. = 75.9 cm2/kg cm

= 43.2 %2. Qu es un molino

Es una mquina diseada para aumentar la superficie especfica de un material. Elmolino es una mquina usada para reducir el tamao de las particulas, losmecanismos usado por los molinos son:golpes, choques, friccin, medianteprocesos giratorios.


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1. Que tipos de molinos existen

Las principales clases de mquinas para molienda son:A) Trituradores (Gruesos y Finos).

1. Triturador de Quijadas.2. Triturador Giratorio.3. Triturador de Rodillos.

B) Molinos (Intermedios y Finos).1. Molino de Martillos.2. Molino de Rodillos de Compresin.a) Molino de Tazn.

b) Molino de Rodillos.3. Molinos de Friccin.4. Molinos Revolvedores.a) Molinos de Barras.

b) Molinos de Bolas.c) Molinos de Tubo.

C) Molinos Ultrafinos.1. Molinos de Martillos con Clasificacin Interna.2. Molinos de Flujo Energtico.3. Molinos Agitadores.D) Molinos Cortadores y Cortadores de Cuchillas.

Algunos tipos de molinos:MACHACADORA DE MANDIBULAS FRITSCH: Se pueden transformar muestras de hasta12 cm. de dimetro en granulometra de 0,5 cm.MOLINO DE AROS.: Se transforman muestras de 1 cm. de dimetro en polvo de hasta0,62 . Se utilizan dos tipos de aros, de hierro y de gata siendo este ltimo menoscontaminante para la muestra molida.

MOLINO DE BOLAS: Se transforman muestras de polvo de 5 mm. de dimetro en polvo dehasta 0,65. Se utiliza como agente de molienda bolas de gata3. Es un cilindro metlico

cuyas paredes estn reforzadas con material fabricado en aleaciones de acero al

manganeso. Estas molduras van apernadas al casco del molino y se sustituyen cuando se

gastan. El molino gira y la molienda se realiza por efecto de la bolas de acero al cromo o

manganeso que, al girar con el molino, son retenidas por las ondulaciones de las molduras

a una altura determinada, desde donde caen pulverizando por efecto del impacto el

material mineralizado mezclado con agua.MOLINO DE BARRAS: son molinos de mquinas cilndricas que tienen en su interior barrasde acero que cuando el molino gira caen sobre el material. Los molinos de barras realizanla molienda fina, que es la ltima etapa de molienda en la que el material que se entrega

pasa por un tamiz de malla de 1 mm2 de seccin.Molino SAG (SemiAutGeno): este es un molino de gran capacidad que recibe materialdirectamente del chancador primario. El molino tiene en su interior bolas de acero demanera que, cuando el molino gira, el material cae y se va moliendo por efecto del imapcto.La mayor parte del material que sale de este molino pasa a la etapa de flotacin paraobtener el concentrado de cobre, y una menor proporcin vuelve a la molienda en el molinode bolas para seguir molindolo4.

2. Que es una chancadora Mquina que sirve para triturar, machacar, moler.


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1. Que tipos de chancadora existes.

Mandbula y giratoria. (Chancadoras primarias (pruebas de trituracin)secundarias y terciarias).

1. Que es un molino de barras

Utilizado para reducir a polvo la materia prima mediante la rotacin de untambor que contiene barras de acero o de otro material. Este tipo demolinos se utiliza con frecuencia en la industria minera.

1. Que tipos de molino en barras existen.

Molino en barrasEl molino de Rod tritura los minerales por la presin de la barra. Cuando la barragolpea los minerales, primero los machacar en pedazos crudos y en seguida losmoler en partcula tamao pequeo. Roces son conectados por la lnea. Tancuando las barras giran a lo largo del cilindro y de las elevaciones, habr grano

crudo entre ellas. Las barras actuarn como pantalla, descargando la fineza. Elmolino de barra tiene tan funcin de pulido selectiva con los productos inclusofinales.

Funciones del molino de barra:1. gravedad-separacin y separacin magntica de minerales del tungsteno yde la lata, para evitar el dao del pulido excesivo.2. dos etapas de continuo al moler los minerales, adopta el molino de barra

como la primera mquina de pulir, ser ms eficiente y con una capacidadms alta.

2. Qu tipo de molino se deber emplear para moler un mineral con alto

contenido de titanio.

La ilmenita (FeTiO3), es uno de los minerales que muestra una mayorconcentracin de este metal y es el ms utilizado para la manufactura deproductos de titanio, especialmente para la produccin del pigmento TiO2.Diversas investigaciones demuestran que el tratamiento de molienda dealta energa aumenta la reactividad qumica de la ilmenita antes derealizar cualquier disolucin cida. Este aumento en la reactividad qumicaest asociado con desordenes estructurales, incremento de lasdistorsiones de celda, amortizacin de las partculas del mineral, formacinde nuevas fases e induccin de defectos en la estructura cristalina debidoal tratamiento mecnico.

1. De que otra forma se puede determinar la superficie especifica delmineral.

La superficie especfica se puede calcular de una manera simple a partirde conocer la distribucin de tamaos de partculas, y realizando algunasuposicin sobre la forma de las partculas. Este mtodo sin embargo, notoma en cuenta la superficie asociada a la textura superficial de laspartculas.


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AdsorcinLa superficie especfica se puede medir mediante la tcnica de adsorcinutilizando la isoterma BET. Esto posee la ventaja de que permite medir lasuperficie de las estructuras finas y la textura interior de las partculas.

Permeabilidad de gasEste mtodo depende de la relacin entre la superficie especfica y la resistencia

al paso de un flujo de gas a travs de un lecho de polvo poroso. El mtodo essimple y rpido, y su resultado en general se correlaciona bien con la reactividadqumica del polvo. Sin embargo, no permite medir una gran proporcin de latextura superficial profunda de las partculas.

1. BIBLIOGRAFA

vian ocon Operaciones unitarias en Ingeniera Qumica McCabe Smith http://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_espec%C3%ADfica

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRSFACULTAD DE INGENIERIAOPERACIONES UNITARIAS IV LAB

TRITURACIN Y MOLIENDA

Docente: Ing. Jorge Vasquez P.

Nombre: Patzi Mamani Virnia

C.I.: 6866540 LP

LA PAZ - BOLIVIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_espec%C3%ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_espec%C3%ADfica

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