Mejoramiento y Optimizacin de Proceso del Roller Press

Minas El Romeral

MARCELO PARRA BELLOINGENIERO CIVIL METALRGICO

JEFE DE PROCESOS

INTRODUCCION: Grupo CAP

CMP Compaa Minera del Pacfico

CSH Compaa Siderrgica Huachipato

NOVACERO

INTRODUCCION: CAP Minera

CAP Minera: Dedicada a explotacin de los yacimientos de minerales de hierro, principal productora de minerales de hierro en Chile

Sus principales centros de operacin y yacimientos se ubican en II, III y IV regiones del pas: Minas El Laco Puerto Punta Totoralillo Minas Cerro Negro Norte Minera Hierro Atacama Minas El Algarrobo Minas Los Colorados Planta Pellets Huasco Puerto Guacolda Minas El Romeral Puerto Guayacn

MINAS EL ROMERAL: Operacin

Inicio de operaciones en 1956 realizando explotacin a rajo abierto de mineralesde hierro con leyes que fluctuaban entre 30% Fe a 62% Fe.

Agosto del 2005 se inician las operaciones de Planta de Beneficio con nuevasmodificaciones introducidas a ella para procesar minerales de baja ley unidadoccidental del rajo < 30% Fe, incluy equipo Prensa de Rodillos 1400 x 1400Roller Press, un nuevo molino de bolas, bateras magnticas de mayorcapacidad, planta de flotacin inversa y un nuevo filtro de banda.

MINAS EL ROMERAL: Planta Beneficio

Planta Concentradora:Chancado cuaternario, Roller Press, clasificacin y concentracin magntica

Planta Molienda:Molienda, concentracin magntica, flotacin y filtrado.

Planta Chancadora:Chancado primario, secundario y terciario, preconcentracin magntica

MINAS EL ROMERAL: Planta Beneficio

Caractersticas Mineral de Alimentacin Roller Press: Magnetita: Fe3O4 (Mineral de baja ley 25% a 30% Fe) Work index: 10,5 kwh/tc Humedad mineral:

ROLLER PRESS: Componentes PrincipalesBelt Feeder Tolvn

Chute EntradaCompuerta Dosificadora

Motores Elctricos Reductores

Rodillo Fijo

Cilindros Ajuste Laterales

Rodamientos Multi-ileras

Circuito hidrulico

Rodillo Mvil

Placas Laterales

MINAS EL ROMERAL: Operacin

Datos Operacionales Roller Press: Velocidad de Rodillos; 13 RPM a 18 RPM Presin de Trabajo; 85 Bar a 120 Bar Nivel de Tolvn de Alimentacin: 30% a 90% Alimentacin de Mineral fresco : 500 tph a 800 tph

PRENSA DE RODILLOS: Circuito Baja Ley

Alimentacin Fresca < 38 mm.

Carga Circulante Fraccin +6 mm

Producto Roller Press

Harneado y Clasificacin

Producto Fraccin -3 mmProducto

Fraccin -6+3 mm

Los objetivos principales estn separados en dos fases:

Caractersticas Metalrgicas

1.- Determinar el efecto de la presin de trabajo en el Wi del material.

2.- Observar los resultados de perfiles granulomtricos obtenidos en la molienda convencional y la con el Roller Press.

Mejoras Operacionales.

3.- Disminuir la cintica de desgaste focalizado del revestimiento de los rodillos (estoperoles)

4.- Definir la cantidad de material fino en la alimentacin de tal forma que la accin principal de molienda se lleve a cabodentro de las partculas en s mismas, y no entre la superficie del rodillo y el material.

5.- Mejorar las prdidas de presin lateral de los rodillos para aumentar la eficiencia de molienda a lo largo de losrodillos, evitando que el revestimiento de los rodillos jueguen el papel importante en la molienda.

6.- Corregir y nivelar consumos elctricos en ambos rodillos ya que presentaban diferencias hasta un 30% entreellos, afectando principalmente el desgaste del revestimiento en el rodillo mvil.

7.- Visualizar el efecto de rendimiento en la alimentacin de material (t/h) al circuito Roller Press para todas lasmodificaciones realizadas.

OBJETIVOS

1.- Efecto de la presin de trabajo en el Wi del materialDentro de la operacin del Roller Press es importante destacar algunos resultados en los cuales se da a conocer algunas diferencias con la molienda convencional.

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

20 40 60 80 100 120

Wi(

kwh/

tc)

Presin de Trabajo (Bar)

Roller Press Wi (kwh/tc)

Convencional Wi (kwh/tc)

Wi (kwh/tc)Alimentacin a Roller 10,5Descarga Roller 9,3Diferencia 1,1

% Respecto a la Alimentacin 10,8

El material que pasa por el Roller Press, sufre una disminucin de un 10,8% su Wi, lo que sin duda ha impactado en un mayor rendimiento (t/h) para la Planta de Molienda con los molinos actuales.

En el grafico se aprecia claramente el efecto de la presin de trabajo (condicin necesaria en la molienda de materiales en este caso de hierro) con respecto a la evolucin del Wi del material.

Caractersticas Metalrgicas

Razn de Red. Mol. Conv. (80%) 1,9Razn de Red. Roller Press. (80%) 1,9Razn de Red. Mol. Conv. (50%) 4,4Razn de Red. Roller Press. (50%) 6,1

Alim

entac

in F

resc

a

Desc

arga

Cha

ncad

or C

onve

ncion

al

Desc

arga

Pre

nsa

Abertura (m) Alim. Pasante Conv. Pasante Prensa Pasante40 mm 40000 0,0 100,0 0,0 100,0 0,0 100,01" 1/4 31500 2,4 97,6 0,0 100,0 0,0 100,025 mm 25000 12,0 85,6 0,5 99,5 0,6 99,420 mm 20000 14,0 71,6 6,4 93,1 6,5 92,915 mm 15000 15,2 56,4 7,2 85,9 7,0 85,910 mm 10000 13,8 42,6 11,4 74,5 11,0 74,98 mm 8000 5,2 37,4 10,8 63,7 4,0 70,9

6,3 mm 6300 3,4 34,0 4,0 59,7 3,8 67,16 mm 6000 2,3 31,7 5,8 53,9 5,6 61,55 mm 5000 2,0 29,7 5,0 48,9 5,2 56,34 mm 4000 3,2 26,5 4,0 44,9 3,8 52,53 mm 3000 3,6 22,9 4,4 40,5 5,6 46,910 # 2000 1,4 21,5 4,4 36,1 4,2 42,718 # 1000 3,6 17,9 7,4 28,7 7,8 34,930 # 600 2,4 15,5 4,1 24,6 5,7 29,250 # 300 2,8 12,7 3,4 21,2 3,8 25,4

100 # 150 2,4 10,3 3,7 17,5 4,3 21,1200 # 75 2,6 7,7 3,6 13,9 4,0 17,1325 # 45 2,1 5,6 4,2 9,7 6,0 11,1-325 # 45 5,6 0,0 9,7 0,0 11,1 0,0TOTAL 100,0 100,0 100,0

F80 (m) 23000 12412 12318D50 (m) 12681 5220 3788

La molienda efectuada por el Roller Press genera perfiles granulomtricos con ms contenidos de material fino, con respecto a la convencional.

2.- Perfiles granulomtricos obtenidos en molienda convencional y con el Roller Press

Caractersticas Metalrgicas

PRENSA DE RODILLOS: Diagrama de Procesos

Consideraciones:

Alimentacin Compuesta; En todo este trabajo la alimentacin al Roller Press es constante (t/h de material)

Finos :Tamao de partcula que no recircula al circuito ( - 6 mm )

Roller Press

Harneros

Alimentacin Fresca

Carga Circulante

+6 mm

-3 mm-6 mm ; +3 mm

Alimentacin Compuesta, Elemento

Constante para este estudio

Desgaste Focalizado

Desgaste Focalizado

Desgaste Masivo

Fotos de Desgastes

3.- Disminuir la cintica de desgaste focalizado en el revestimiento de los rodillos (estoperoles)

Mejoras Operacionales

RODILLO MOVIL

RODILLO FIJO

Material no HomogneoEfectos de la Segregacin

Material con poco Finos

Transportador alimentador con tolva de alimentacin

Sector donde se concentra material grueso

Tolvn de alimentacin

Mejoras Operacionales

Resultados Obtenidos en los consumos de revestimiento con modificaciones Se disea y fabrica Mezclador

de Carga

Los resultados obtenidos fueron:

Disminucin en los consumos focalizados de revestimiento de los rodillos, sometindolo a un desgaste homogneo de la superficie.

Item Lado Izq. (mm/1000h) Lado Der. (mm/1000h)Sin Modificacin 3,9 2,3Con Modificacin 3,3 2,5

3,9

2,3

3,3

2,5

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

Lado Izq. (mm/1000h) Lado Der. (mm/1000h)

mm

/100

0h

Mejoras Operacionales

4.- Definir la cantidad de material fino en la alimentacin de tal forma que la accin principal de molienda se lleva a cabo dentro de las partculas en s

mismas, y no entre la superficie del rodillo y el material.

% Finos Consumo (mm/1000h)10 3,120 2,830 2,340 2,2

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0 10 20 30 40 50

mm

/100

0h

% Finos Alimentacin

Perfil Consumo Revestimiento (mm/1000h)Se modifica setting en chancadores secundarios y terciarios en la Planta Chancadora de tal forma de generar finos en la alimentacin al Roller Press.

Los resultados obtenidos fueron:

Disminucin en los consumos de revestimiento de los rodillos, aumentando la vida til de este, debido a la cantidad de finos necesarios para alimentar al Roller Press.

Mejoras Operacionales

RODILLO MOVIL

RODILLO FIJO

5.- Mejorar las prdidas de presin lateral de los rodillos para aumentar la eficiencia de molienda a lo largo de los rodillos, evitando que el

revestimiento de los rodillos jueguen el papel importante en la molienda.

Item Lado Izq. (mm/1000h) Centro N1(mm/1000h) Centro N2(mm/1000h) Lado Der. (mm/1000h)Sin Modificacin 3,3 2,5 2,3 2,9Con Modificacin 2,9 2,4 2,2 2,6

3,3

2,52,3

2,92,9

2,42,2

2,6

1,51,71,92,12,32,52,72,93,13,33,5

Lado Izq. (mm/1000h)

Centro N1(mm/1000h)

Centro N2(mm/1000h)

Lado Der. (mm/1000h)

mm

/100

0h

Prdida de presin y de Finos por efecto de placas laterales que no sellan

Se remplaza con placas bimetlicas en laterales de tal forma de someter a desgaste este elemento ajustando con la superficie lateral de los rodillos

Los resultados obtenidos fueron:

Disminucin en los consumos de revestimiento en las zonas laterales de los rodillos, aumentando la vida til de este.

Placas Laterales

Mejoras Operacionales

6.- Corregir y nivelar consumos elctricos en ambos rodillos ya que presentaban diferencias hasta un 30% entre ellos, afectando

principalmente el desgaste del revestimiento en el rodillo mvil.

518485

450420

385

673621 599

529462

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 2 3 4 5

Cons

umo

(kw

h)

Consumos Rod. Fijo (kwh)

Consumos Rod. Mov. (kwh)

Alimentacin de material a Superficie de Rodillos, con columna de carga sobre los rodillos.

Nmero de observaciones en la cual se presentan las diferencias de consumos.

Mejoras Operacionales

Nivel de carga con material inicial en Tolvn (85%)

Nivel de carga con material modificado en Tolvn (50%)

Roller Press

490460

430 410

529497

464 443

0

100

200

300

400

500

600

1 2 3 4

Cons

umo

(kw

h)

Consumos Rod. Fijo (kwh)

Consumos Rod. Mov. (kwh)

2,02,22,42,62,83,03,23,43,63,84,0

20 40 60 80 100

Cons

umo

(mm

/100

0h)

Nivel del Tolvn %

Consumo Revestimiento Rod. Movil (mm/1000h)

Consumo Rod. Movil(mm/1000h)

Nivel Tolvn (%) Consumo Rod. Movil(mm/1000h)90 3,985 3,870 3,450 3,3

Los resultados obtenidos fueron:

Disminucin en los consumos de revestimiento rodillo mvil, con una disminucin de consumo energtico (kwh). debido a la minimizacin de la columna de carga hacia la superficie de los rodillos.

Mejoras Operacionales

6.- Corregir y nivelar consumos elctricos en ambos rodillos

7.- Visualizar el efecto de rendimiento en la alimentacin de material (t/h) al Roller Press para todas las modificaciones realizadas.

Variables:

1.- % Finos2.- Carga Circulante (C.C.)3.- Alimentacin Fresca (t/h)4.- Consumo milmetros por cada 1000 horas (mm/1000h)5.- Consumo milmetros por cada 1.000.000 toneladas alimentadas al Roller Press (mm/1000000t)

3,12,8

2,3 2,2

6,01

4,67

3,342,93

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

5 15 25 35 45

Cons

umo

(mm

/100

0h;

mm

/100

0000

t)

% Finos Alimentacin

Consumo (mm/1000h)Consumo (mm/1000000t)

% Finos C.C. Alim. Fresca (t/h) Alim. Compuesta (t/h) Consumo (mm/1000h) Consumo (mm/1000000t)10 120 590 1298 3,1 6,0120 105 632 1296 2,8 4,4030 90 683 1298 2,3 3,3340 85 702 1299 2,2 2,97

120105

90 85

590632

683702

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

50

70

90

110

130

150

170

190

210

230

250

5 15 25 35 45

Alim

. Fre

sca

(t/h

)

Carg

a Ci

rcul

ante

(%)

% Finos Alimentacin

C.C.

Los resultados obtenidos fueron:

Aumento del rendimiento global del circuito, aumentando la alimentacin de mineral fresco al sistema.

Mejoras Operacionales

RESULTADOS

1.- El material que pasa por el Roller Press, sufre una disminucin de un 10,8% su Wi, lo que sin duda impacta en un mayor rendimiento (t/h) para la Planta de Molienda

2.- La molienda efectuada por el Roller Press genera perfiles granulomtricos con ms contenidos de material fino, con respecto a la convencional.

3.- Disminucin en los consumos focalizados de revestimiento de los rodillos, sometindolo a un desgaste homogneo de la superficie, producto de la homogeneizacin del material a tratar.

4.- Disminucin en los consumos de revestimiento de los rodillos, aumentando la vida til de este, debido a lacantidad necesaria de finos alimentados al Roller Press.

5.- Disminucin en los consumos de revestimiento en las zonas extremas de los rodillos, producto delreemplazo de placas bimetlicas sometidas a mayor ajuste lateral, de tal forma de que este elemento sea elelemento de desgaste.

6.- Disminucin en los consumos de revestimiento rodillo mvil, con una disminucin de consumo energtico(kwh) global, debido a la minimizacin de la columna de carga hacia la superficie de los rodillos.

7.- Aumento del rendimiento global del circuito, aumentando la alimentacin de mineral fresco al sistema.