Molienda Autógena y Semiautógena: Innovación y Eficiencia en Procesos Mineros

Características y Rendimiento de los Molinos SAG y AG

Los molinos pueden lograr reducciones de tamaño desde los 25 centímetros hasta los 75 micrones en una etapa, siendo su costo de capital menor al de otros tipos de molinos. Manejan con gran facilidad materiales húmedos y pegajosos.

Los molinos SAG utilizan una combinación de mineral y una pequeña cantidad de bolas de acero (entre el 4 % y el 15 % del volumen del molino). Los mejores rendimientos se obtienen cuando el porcentaje varía entre el 6 % y el 10 %. La relación diámetro/longitud varía de 1:3 hasta 3:1. El mecanismo de reducción de tamaño es principalmente por abrasión e impacto, ocurriendo mayormente alrededor de los límites del grano o cristal.

Los molinos AG producen partículas de mayor calidad, dado que no están contaminadas con el acero de las bolas. Estas flotan mejor (más rápido y con mejor selección). Estos molinos son más sensibles a la dureza y tamaño que otros molinos, siendo por ello el consumo de energía más variable. Los molinos AG trabajan mejor con materiales gruesos, que favorecen la rotura del material. En cambio, los molinos SAG trabajan mejor con materiales finos, dado que la rotura la producen principalmente las bolas.

Desafíos y Sistemas de Clasificación en la Molienda

Los molinos SAG y AG no son adecuados para la reducción a tamaños finos y ultrafinos. Ambos tipos de molienda producen una fracción crítica, que debe ser triturada en un molino de cono para evitar la sobrecarga del molino primario, lo que de otro modo provocaría la recirculación de este tamaño crítico. Este tamaño crítico es mucho más pronunciado en la molienda AG, por lo que la etapa de trituración es prácticamente imprescindible. En la molienda SAG, a menudo estos tamaños críticos pueden ser tolerados por el molino secundario.

En cualquier caso, la descarga de los molinos debe ser clasificada en dos o tres fracciones mediante cribas vibrantes. La selección de la criba no es sencilla debido a la combinación de un tamaño relativamente fino que deben separar (entre 3 y 12 milímetros) y los tonelajes importantes que manejan. Además, la superficie de cribado debe ser lo más resistente posible a la abrasión (usualmente se utilizan elastómeros).

La fracción fina obtenida de la criba, junto con la descarga del molino de bolas secundario (en el caso de una molienda SAG) o del molino de guijarros (en el caso de la molienda AG), debe ser clasificada para cerrar el circuito. Esta clasificación se realiza con hidrociclones de gran diámetro (entre 500 y 625 milímetros), generalmente en baterías. Los materiales a emplear en la construcción deben soportar la abrasión, cortes e impactos de las partículas. La tendencia es aumentar el diámetro de los hidrociclones a fin de reducir el número de unidades en operación.

Innovaciones Tecnológicas en Proyectos Mineros

Los proyectos mineros realizados en la última década están, en su mayoría, basados en molienda autógena o semiautógena, siendo esta última la que mayores capacidades unitarias de tratamiento ha alcanzado. Los molinos SAG de 12 metros de diámetro y más de 20 MW de potencia permiten alcanzar capacidades del orden de las 2000 toneladas/hora. Estos molinos gigantes presentan grandes desafíos de diseño, tanto en lo que respecta a su estructura mecánica como en el modo de aplicar la potencia requerida para su accionamiento.

Actualmente, el motor eléctrico está construido sobre la propia virola del molino, actuando este como rotor, eliminando de este modo los costosos y complicados sistemas de accionamiento tradicional (reductor, embrague y piñón-corona). Una última tendencia es reemplazar los cojinetes tradicionales en los cuellos de entrada y salida del molino por apoyos directos flotantes sobre la virola, de modo similar a la solución adoptada para el motor eléctrico.

Contexto Económico y Futuro de la Molienda Minera

El aumento de capacidad en las plantas de tratamiento busca reducir los costos operativos, como única alternativa de supervivencia frente a los cada vez más bajos precios de los metales básicos. Actualmente, los costos promedio de los mayores productores mundiales con procesos convencionales de molienda-flotación tienen costos de producción del orden de 0,55 a 0,70 USD por libra producida.

Los productores de cobre vía hidrometalúrgica presentan, en cambio, costos de producción de 0,30 a 0,50 USD por libra, siendo esta producción inferior a la cuarta parte de la producción en plantas convencionales. Este proceso, junto con la biometalurgia, está en etapa de desarrollo.