Universidad Nacional Jorge Basadre Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Mecánica Curso: Procesos Metalúrgicos
PRACTICA DE LABORATORIO Nº 1 TRATAMIENTO MECANICO DE MINERALES CONMINUCIÓN: CHANCADO Y MOLIENDA 1.- OBJETIVOS. •
Dar a conocer al estudiante, los principales parámetros técnico- mecánico del proceso de conminucion de los minerales
•
Que el estudiante conozca de manera practica los factores y variables en los los proc proces esos os de chan chanca cado do y moli molien enda da de los los mine minera rale less dent dentro ro de la reducción de tamaños mediante procesos mecánicos.
2.- FUNDAMENTO TEÓRICO La conminución o reducción de tamaño de un material, es una etapa importante y normalmente la primera en el procesamiento de minerales. Los objetivos de la conminución pueden ser: 1.
Producir partículas de tamaño y forma adecuadas para su
utilización directa. 2.
Liberar los materiales valiosos de la ganga de modo que ellos
puedan ser concentrados. 3.
Aume Aument ntar ar el área área supe superf rfic icia iall disp dispon onib ible le para para reac reacci ción ón quím químic ica. a.
Dependiendo del rango de tamaño de partículas la conminución se acostumbra a dividir en: a)
Chancado para partículas gruesas mayores que 2"
b)
Molienda para partículas menores de 1/2" - 3/8"
3.- PROCEDIMIENTO PRÁCTICO. 3.1.- CHANCADO DE MINERALES. •
Seleccionar mediante muestreo y cuarteo una porción de mineral
extraído de la mina, una cantidad aproximada de 3 kg de mineral. •
Poner en operación la Chancadora de QUIJADAS del laboratorio,
tomando todas las precauciones de seguridad del caso. •
Proceder a realizar el Chancado del mineral, haciendo pasar los 3 Kg de
mineral determinado por la boca de alimentación de la chancadora. •
Con la finalidad de optimizar la operación y obtener tamaños adecuados
para la siguiente operación, repetir unas dos veces la operación.
3,2,- MOLIENDA DE MINERALES. •
El material chancado, debe ser seleccionado a tamaños de partículas
casi uniformes y homogéneas para alimentar al molino, para lo cual, el tamaño estimado de partículas debe ser retenida en malla 4, para lo cual, realizar el tamizado del material chancado con las mallas ¼”, m4, m ciega •
Del material retenido en la malla 4, pesar 01 kg para luego introducirlo
dentro del molino de laboratorio, además de la respectiva carga de bolas. •
Encender el molino y dejar moler por espacio de 15 minutos, luego,
desconectar y proceder a abrir con la finalidad de extraer el material molido y guardarlo para la siguiente operación que viene a ser un proceso de concentración.
CUESTIONARIO. 1. Describa el postulado de Bond sobre el quebrantamiento de los minerales. El índice de trabajo es un parámetro de conminución, expresa la resistencia de un material a ser triturado y molido. Numéricamente son los kilowatts-hora por tonelada corta requeridos para reducir un material desde un tamaño teóricamente infinito a una producto de 80% menos 100 micrones, lo que equivale
aproximadamente
a
un
67%
pasante
a
la
malla
200.
El trabajo pionero de Fred C. Bond marcó un hito en la caracterización de circuitos convencionales de molienda/clasificación. Su Tercera Teoría o “Ley de Bond” se transformó en la base más aceptada para el dimensionamiento de nuevas unidades de molienda:
(1) Donde: E = Consumo Específico de Energía, Kwh/ton molida F80 = Tamaño 80% pasante en la alimentación, µm P80 = Tamaño 80% pasante en el producto, µm Wi = Indice de Trabajo de Bond, indicador de la Tenacidad del mineral, Kwh/ton.
2.
Cuales son los principios mecánicos de las chancadoras y de los molinos para la conminución de los minerales. CHANCADORA DE MANDIBULA (descripción de este tipo de chancadora porque trabajamos con esta en la práctica) La chancadora de mandíbula tritura rocas o minerales de gran tamaño de la compresión de una mandíbula fija, montada en una alineación “V” , mientras que la placa de la mandíbula móvil ejerce una fuerza sobre las rocas mediantes de la compresión contra la placa fija. El espacio en parte inferior de la “V”, así como la placa alineada de la mandíbula, es la diferencia de tamaño de salida, o el tamaño máximo de los productos triturados. Debido a las características de la estructura simple, funcionamiento confiable, mantenimiento fácil y el uso seguro, nuestras machacadoras de mandíbulas de diferentes modelos se han ampliamente utilizado en la operación de chancado en la metalurgia, la minería, materiales de construcción, industrias químicas y las empresas de cemento.
NOTA Hay cuatro maneras básicas de reducir el tamaño del material que son: impacto, atrición (fricción), deslizamiento y compresión.
1. Impacto.- Se refiere a un golpe instantáneo de un objeto moviéndose contra otro; ambos pueden estar moviéndose en cuyo caso nos encontramos ante un impacto dinámico.
2. Atricciòn.- El término es aplicado para la reducción de material, por medio de fricción entre dos superficies duras.
3. Deslizamiento.- La reducción de tamaño por deslizamiento, consiste en cortar por hendiduras el material.
4. Compresión.- En las chancadoras mayormente intervienen fuerzas de compresión, como su nombre lo indica la chancadora por compresión es hecha entre dos superficies, generalmente usan este método las chancadoras de quijada y las giratorias.
FUNCIONAMIENTO DE LOS MOLINOS: Los molinos funcionan girando sobre sus muñones de apoyo a una velocidad determinada para cada tamaño de molienda, cuando el molino gira los elementos de molienda, como las barras o bolas son elevadas por las ondulaciones de las chaquetas o blindajes y suben hasta cierta altura, de donde caen girando sobre sí y golpeándose entre ellas y contra las chaquetas, vuelven a subir y caer así sucesivamente. En cada vuelta del
molino hay una
serie
golpes,
de
estos
golpes
son los que van
moliendo
el mineral.
3. Cuales son las principales variables para la molienda. VARIABLES DE MOLIENDA Para que la molienda sea racional y económica hay considerar las siguientes variables o factores:
1.- Carga de mineral. La cantidad de carga que se alimenta al molino debe ser controlada, procurando que la carga sea lo máximo posible. Si se alimenta poca carga se perderá capacidad de molienda y se gastará inútilmente bolas y chaquetas. Si se alimenta demasiada carga se sobrecargará el molino y al descargarlo se perderá tiempo y capacidad de molienda.
2.- Suministro de agua. Cuando el mineral y el agua ingresan al molino forman un barro liviano llamado pulpa, que tiene la tendencia de pegarse a las bolas o barras, por otro lado el agua ayuda avanzar carga molida. Cuando se tiene en exceso la cantidad de agua lava las barras o bolas, y cuando estás caen se golpean entre ellas y no muelen nada. Además el exceso de agua, saca demasiado rápido la carga y no da tiempo a moler, saliendo la carga gruesa. Cuando hay poco agua la carga avanza lentamente y la pulpa se vuelve espeso alrededor de las barras o bolas, impidiendo buenos golpes porque la pulpa amortigua dichos golpes.
3.- Carga de bolas o barras. Es necesario que el molino siempre tenga su carga normal de medios moledores, porque las barras y bolas se gastan y es necesario reponerlas. El consumo de las barras y bolas dependen del tonelaje tratado, dureza del mineral, tamaño del mineral alimentado y la finura que se desea obtener en la molienda. Diariamente, en la primera guardia debe reponerse el peso de bolas consumidas del día anterior.
Cuando el molino tiene exceso
de
bolas,
se
disminuye la capacidad del molino,
ya
que
éstas
ocupan el espacio que corresponde a la carga. Cuando la carga de bolas está por debajo de lo normal,
se
pierde
capacidad moledora por que habrá dificultad para llevar al mineral a la granulometría adecuada.
4.- Condiciones de los blindajes. Es conveniente revisar periódicamente la condición en que se encuentran los blindajes, si están muy gastados ya no podrán elevar las bolas a la altura suficiente para que puedan trozar al mineral grueso. La carga de bolas y la condición de los blindajes se puede controlar directamente por observación o indirectamente por la disminución de la capacidad de molienda y por análisis de mallas del producto de la molienda.
5.- Tiempo de molienda. La permanencia del mineral dentro del molino determina el grado de finura de las partículas liberadas. El grado de finura está en relación directa con el tiempo de permanencia en el interior del molino. El tiempo de permanencia se regula por medio de la cantidad de agua añadida al molino.
4.
Diga los tipos de chancado y de molienda que hay dentro del proceso del tratamiento mecánico de minerales y de acuerdo a esto
¿que tipos de chancadoras y se molinos se utilizan? CLASIFICACIÒN
DE
LAS
CHANCADORAS Las chancadoras se clasifican de acuerdo al tamaño del mineral tratado que es:
1. Chancadora Primaria.- La cual tritura tamaños enviados directamente de las minas (rocas de un máximo de 60”) hasta un producto de 8” a 6”. En este tipo se usan mayormente las chancadoras de Quijadas o Mandíbula.
2. Chancadora Secundaria.- Que toma el producto de la chancadora primaria y lo reduce a productos de 3” a 2”. En este tipo se usan las chancadoras Giratorias o de Cono.
3. Chancadora Terciaria.- Que toma el producto de la chancadora secundaria y lo reduce a fragmentos de 3/4”, 1/2”, 3/8” y 1/4”; los cuales se envían a un molino de barras o bolas según sea el caso. En este tipo se usan las chancadoras Giratorias o de Cono.
CARACTERÍSTICAS DE LA CHANCADORA DE QUIJADA O MANDÍBULA Podemos mencionar las siguientes características: -
Abertura grande de recepción.
-
La forma de la abertura de recepción, favorece la alimentación de
rocas
de
tamaño grande. Esto le da una ventaja sobre la
chancadora giratoria. costos -
Las muelas o blindajes pueden invertirse en la quijada y los operarios son varias veces menores que las giratorias. La chancadora de quijada manipula alimentación sucia y
pegajosa, ya que
no existe lugar debajo de la quijada, donde el
material se puede acumular y obstruya la descarga.
-
Los mantenimientos de rutina
se efectúa más fácilmente en una chancadora de quijada. -
Los tipos de chancadoras de
quijadas son : Chancadora tipo Blacke, Chancadora tipo Dodge y la Chancadora tipo Universal.
CARACTERÍSTICAS DE LA CHANCADORA GIRATORIA Podemos mencionar las siguientes características: -
La chancadora giratoria se compone fundamentalmente de un tronco de cono recto, donde se coloca el“Mantle” (móvil) que es como una campana y se mueve excéntricamente en el interior de una cámara. Encima del mantle se coloca como una taza llamado Bowl Liner (fija), la trituración del mineral se efectúa en el espacio anular comprendido entre el mantle y el bowl liner. Para regular la salida del mineral se sube o se baja el bowl liner (taza).
-
La abertura anular de descarga, da lugar a la obtención de un producto más
-
La forma de la abertura de recepción es favorable, para la alimentación de
-
cúbico y homogéneo. trozos delgados, lisos y llanos.
La longitud de la abertura de recepción combinada con el área grande, minimiza los campaneos o atoros.
-
La alimentación es más simple, puede ser alimentada desde por lo menos
dos puntos.
-
El bajo efecto de la volante, minimiza los picos de arranque.
-
El servicio de las grúas puente, es más simple que para una chancadora de
quijada; una giratoria se puede manipular mediante una sola
grúa, mientras que una de quijada necesita una grúa con movimiento en dos direcciones.
-
La velocidad mayor del eje del piñón, permite el uso de motores de velocidades mayores.
-
El sistema de lubricación es forma continua, mediante una bomba.
-
La lubricación es continua y es más simple y económica que en la chancadora de quijada.
-
La protección de seguridad es mucho más fácil.
-
Los tipos de chancadoras giratorias son: Chancadora Allis Chalmers y chancadora Symons
-
Dentro de las chancadoras Symons existen dos tipos que son: Chancadora
Symons Standard, la que más se utiliza industrialmente
y la Chancadora Symons de cabeza corta. SELECCIÓN DE UNA CHANCADORA PRIMARIA La selección del tipo y tamaño ideal de una chancadora primaria, es un problema de gran importancia para el diseño de una planta de chancado. Generalmente, la chancadora primaria es una de las más grandes y más costosas de las unidades de una plantas. En la selección se tiene que tener en cuenta los siguientes factores: 1.
Las características del material que va a ser chancado; lo cual involucra la clasificación geológica de la roca, su estructura física y su resistencia al chancado; es decir suave, medio duro, duro, muy duro y extremadamente duro.
2. El promedio de capacidad diaria u horaria, las capacidades de las chancadoras deben diseñarse considerando las diferentes interrupciones, fundamentalmente en el transporte del mineral; por eso se considera una capacidad de reversa de 25 a 50 % 3. El tamaño del producto; este tamaño está relacionado con la capacidad. Es usual operar con un radio de reducción tan grande como sea posible.
4. El tipo y tamaño de los equipos del tajo, tienen importancia en la selección del tamaño de la chancadora. Los efectos de la voladura, tamaño de las palas y del transporte. 5. Los arreglos en la alimentación, si no hay una buena alimentación se podrían formar puentes o campaneos, originando costosos retrasos para limpiar los atoros. SELECCIÓN DE CHANCADORAS SECUNDARIAS Y TERCIARIAS El término chancado secundario es aplicable a la etapa de chancado simple o múltiple, que sigue inmediatamente después de la chancadora primaria, tomando todo o parte del producto de la etapa primaria como su alimentación. El término de chancado terciario, es aplicable a la etapa de chancado que generalmente sigue al chancado secundario. En la selección de las chancadoras secundarias y terciarias, hay tener en cuenta los siguientes factores:
1. Capacidad.- La capacidad de una sola unidad secundaria, no tiene que coincidir necesariamente con la capacidad de la chancadora primaria; los arreglos adecuados de separación de finos (cedazos), disminuyen la carga que pasa a la chancadora secundaria.
2. Tamaño de Alimentación.- La abertura radial de recepción de la chancadora giratoria, no debe ser menor que tres veces la abertura de descarga en su posición abierta de la chancadora primaria. Por ejemplo, si el producto de la chancadora primaria de quijada fuera 10 pulgadas, entonces la chancadora secundaria giratoria, debería tener una abertura radial no menor que 30 pulgadas.
3. Tamaño de Producto.- No existe reglas impuestas para determinar, si en el chancado secundario, debe haber una sola máquina, dos o más máquinas que operen en paralelo. Está claro que si la abertura de recepción necesaria de una máquina secundaria, requiere la selección de una chancadora cuya capacidad iguala o excede a la de la primaria, los arreglos de dos etapas no son necesarios. El número y tamaño de las chancadoras secundarias, dependerá
del tamaño de la primaria, las condiciones de descarga, el tipo y las y condiciones de la secundaria que se va usar.
CLASIFICACION DE MOLINOS El tipo de molino se identifica por el tipo de medios de molienda utilizado. Cada tipo de planta tiene características que lo adaptan a ciertas aplicaciones de molienda. Las características operacionales de cada tipo de planta deben ser evaluadas en relación con los objetivos de los requisitos de molienda en estudio a fin de seleccionar la planta óptima. Los tipos de molino comunes se discuten en las secciones siguientes. Molinos de barras puede aceptar de alimentación, hasta aproximadamente 2 “de diámetro y generalmente se seleccionan para moler el producto a los – 4 malla – 35 de malla. Rectificado acciones es la línea de contacto entre las barras de extender la longitud de la planta. Barras de lavado y la vuelta en la alineación más o menos paralela y al hacerlo simular la acción de trituración y molienda de una serie de trituradoras de rodillo. Las partículas grandes extienda los extremos de las barras y es hacerlo impartir una acción adicional denominado tijera. Estas acciones resultan en preferencial trituración de material grueso y una producción mínima de fangos en exceso y de material de gran tamaño llamado vagabundo. Un producto de tamaño relativamente uniforme se produce. Debido a la naturaleza de la acción de molienda, los molinos de la barra puede a veces ventajoso sustituir la multa de trituración de materiales húmedos o pegajosos que tiende a cubrir las caras de las superficies de trituración. Molinos de
barras
puede
producir
un
producto final de ladrillos, cal o polvo de coque, donde el alimento contiene poca humedad y es a
menudo la tierra seca. En la industria de la minería
de
metales
mayoría
de
las
aplicaciones molino de barras se refieran a materiales de molienda en húmedo se reduce en tamaño desde el tamaño de la chancadora de productos a un tamaño adecuado para la alimentación del molino de bola. Fresado de Rod en el rango de tamaño utilizado es más eficiente que la molienda de bolas en el que el producto deseado se obtiene a un menor costo por tonelada.
FOTOS DEL PROCEDIMIENTO:
“UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN”
FAIN - ESMC Primera práctica de laboratorio PROCESOS METALURGICOS “TRATAMIENTO MECANICO DE LOS MINERALES” ALUMNO: CHOQUE RAMOS Junior CODIGO: 2009 – 33361 DOCENTE: ING. DANIEL ZEVALLOS RAMOS Tacna – Perú 2011
