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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%
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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.
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