Laboratorio

UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERÍA Y CS. GEOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA METALÚRGICA 

LABORATORIO Nº 2

PRUEBAS DE CONMINUCIÓN. 

ASIGNATURA         : Laboratorio de Preparación Mecánica de Minerales

PROFESOR              : Juan Figueroa Ordenes.

AYUDANTE            : Rudy Godoy.

• Introducción.

La conminución  es una operación mecánica de reducción de tamaño, da como resultado indirecto el consumo de energía. Se considera  que en general la relación energía – reducción de tamaño no define convenientemente los procesos de reducción de tamaño. La relación alimentación y producto de un equipo de reducción es una aproximación y pueden determinarse directamente. Los efectos de las variables operacionales, tales como: velocidad de alimentación de sólido, tamaño del equipo de reducción, etc., son los factores que requieren un mejor entendimiento.

El diseño de las máquinas de reducción de tamaño cambia marcadamente a medida que cambia el tamaño de las partículas.

Cuando la partícula es grande, la energía para fracturar cada partícula es alta aunque la energía por unidad de masa es pequeña.

A medida que disminuye el tamaño de la partícula, la energía para fracturar cada partícula disminuye, pero la energía por unidad de masa aumenta con mayor rapidez. Consecuentemente los chancadores tienen que ser grandes y estructuralmente fuertes mientras que los molinos deben ser capaces de dispersar energía sobre una gran área.

• Objetivos.

• • Comprobar operaciones de Conminución
  • Determinar capacidad y razón de reducción de los equipos
  • Comparar los equipos de chancado v/s molienda

Conceptos básicos.

• Chancado primario: En la mayor parte de las operaciones, el programa del chancado primario es el mismo que el de minado.  Cuando el chancado primario se realiza bajo tierra, esta operación normalmente es responsabilidad del departamento de minado; cuando el chancado primario es sobre la superficie, es costumbre que el departamento de minado entregue la mena a la chancadora y el departamento de procesamiento de minerales triture y maneje la mena desde este punto a través de las operaciones unitarias sucesivas de procesamiento de minerales.  Las chancadoras primarias comúnmente están diseñadas para operar 75% el tiempo disponible, principalmente debido a las interrupciones causadas por la alimentación insuficiente a la trituradora y por demoras mecánicas en la Chancadora. Además son máquinas que permiten reducir el tamaño del mineral de la mina (run of mine) hasta un tamaño adecuado para el transporte y almacenamiento.  Operan siempre en circuito abierto, con o sin parrilla

Las dos principales máquinas son las chancadoras de mandíbula y las giratorias.

Este tipo de trituradoras debe ser capaz de admitir bloques máximos que pueden salir de la mina de acuerdo al método de explotación.

La abertura de admisión se denomina "boca" y la descarga "garganta".  En general el tamaño de la boca es fijo, pero el tamaño de la garganta varía periódicamente, durante la operación.

Cuando la "garganta" se encuentra en su posición de abertura máxima, se denomina "posición abierta" (Sa).  Cuando es mínima se habla de "posición cerrada" (So).

Figura 1. Chancadora de Mandíbula

• Chancado secundario: El material que reciben estos equipos, es normalmente menor a 15 cm de diámetro, por lo que se trata de equipos mucho más livianos que los anteriores.  También el material es más fácil de manejar y transportarlo, y no se requiere de grande sistemas para alimentarlo a las chancadoras.

El propósito de esta etapa es preparar el material para la molienda y en aquellos casos en que la reducción de tamaño se realiza de manera más efectiva en chancado, se puede incorporar un chancado terciario antes de entrar a molienda.

Los principales equipos utilizados en esta etapa son los chancadores de cono.

Es similar a los chancadores giratorios, la diferencia fundamental está en que el eje es más corto, y no está suspendido, sino que está montado sobre rodamientos bajo la cabeza giratoria o cono (figura 2).

Debido a que no se requiere una gran abertura se puede tener una mayor área de chancado hacia la descarga, con un mayor ángulo del cono que en las giratorias, manteniendo el mismo ángulo entre las piezas chancadoras.

Figura 2. Chancador de Cono.

Un chancador de cono se individualiza por el diámetro del cono expresado en pies.  Este varía desde 2 hasta 7 pies (de 60 a 210 cm, aproximadamente), con capacidad hasta 1.10 t/h y con un setting de descarga de 19 mm. (3/4")

Estos chancadores operan a una velocidad mayor que los giratorios.  Esto permite que el material se chanque más rápidamente debido al mejor flujo del material por la gran abertura que se crea al moverse el cono.

Estos equipos pueden tener una razón de reducción entre 3:1 hasta 7:1 y mayores en algún material particular.

Se construyen de dos tipos, cabeza larga o estándar y cabeza corta, la que se caracteriza por tener un cono de chancado más inclinado, disminuyendo el tamaño del producto.

• Chancado terciario: Si la mena tiende a ser resbaladiza y dura, la etapa de chancado terciario puede ser sustituida por una molienda gruesa en molinos de barras.  Normalmente estos circuitos van acompañados de las correspondientes etapas de clasificación para evitar la excesiva producción de finos y aumentar la capacidad del equipo

• Molienda: Es la última etapa en el proceso de Conminución. Se realiza en cilindros rotatorios conocidos como Molinos, y existen diversos tipos de ellos  que se clasifican según su forma y según su medio de molienda. Para desarrollar su trabajo de molienda la máquina está provista de elementos moledores o molturantes.

Esta puede realizarse en seco o en húmedo. Se llama molienda seca cuando el mineral es alimentado en tal estado. Si se agrega agua, con lo que se forma una pulpa, se denomina molienda húmeda.

La molienda, a diferencia del chancado, es un proceso aleatorio, en el cual debe juntarse la partícula y el medio de molienda para que la reducción de tamaño tenga lugar.

Figura 3: molino de bolas

• Razón de reducción:
  Se define como el cuociente entre el tamaño que entra a un equipo (alimentación) y el tamaño que sale del equipo (producto); según la siguiente ecuación:

R(r) = F80

                                                                         P80

Donde:

F80: Abertura de la malla que deja pasar un 80% de alimentación.

P80: Abertura de la malla que deja pasar un 80% del producto.

• Capacidad de tratamiento: se define como la cantidad de mineral capaz de ser procesado por un chancador o molino, esto se mide en kg/min; ton/h, ton/día, etc.

Procedimiento.

• Primero, se debe homogenizar el material por medio de cono y cuarteo hasta obtener una muestra representativa de 500 g para un análisis granulométrico de cabeza.
  • Segundo, se pasara la totalidad de la muestra por el chancador primario de mandíbula, se deberá registrar el tiempo que demora el material en ser triturado por el chancador. Luego de esto se deberá homogenizar el material y tomar una muestra representativa de 500 g para análisis granulométrico.
  • Tercero, el mineral restante se deberá pasar por el chancador secundario, aquí también se debe registrar el tiempo que demora en triturar el material y tomar una muestra representativa de 500g para análisis granulométrico.
  • Cuarto, el material sobrante debe ser pasado por el chancador terciario y se debe repetir el procedimiento anterior de registrar el tiempo y tomar una muestra representativa de 500 g para A.G.
  • Quinto, del producto final del chancado terciario se deben tomar 2 muestras de 1 kg para realizar una molienda seca y húmeda, estas moliendas se realizaran en molinos de bolas.

Figura 1: diagrama de flujo de pruebas de reducción de tamaño

• Informar.

• Tabule los análisis granulométricos de trituración y molienda.
• P₈₀ de cada etapa de reducción de tamaño, varianza y desviación estándar.
• Grafique las curvas de distribución granulométrica de alimentación y producto, tanto de chancados y de molienda.
• Calcule la razón de reducción en todas las etapas.
• Calcular la capacidad de tratamiento de cada uno de los chancadores.
• Comparar los resultados de molienda incluyendo el deslamado, con estos datos establecer las diferencias entre molienda húmeda y seca. Para ello se pretende buscar un 60% bajo la malla 200 Ty.

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