Informe Cerro Verde_con 150

UNIVERSIDAD DE OVIEDO

CAMPUS DE MIERES

LABORATORIO DE TECNOLOGA MINERALRGICA

ESTUDIO DE MOLTURABILIDAD

DE DOS MUESTRAS DE LA EMPRESA

CERRO VERDE (PER).

Juan Mara Menndez Aguado

Dr. Ingeniero de Minas

30/11/2012

UNIVERSIDAD DE OVIEDO - CAMPUS DE MIERES


c/ Gonzalo Gutirrez Quirs, s/n 33600 Mieres Tel.: 676260783 Fax:985458182 [email protected]

1

DESCRIPCIN GENERAL DE LOS TRABAJOS REALIZADOS

Con fecha de 31/10/2012 se recibi en el Laboratorio de Tecnologa Mineralrgica

del Campus de Mieres (Universidad de Oviedo) una caja con las dos muestras de

mineral de cobre procedente de la empresa Cerro Verde, a travs de IBEROMETEX.

Las muestras recibida estaban formadas por 4 sacos con material menor de 3.35

mm (es decir, con el tamao adecuado para realizar directamente el ensayo de

Bond para molinos de bolas), dos de los cuales estaban etiquetados como Patrn

Concentradora y otros dos como Compsito.

Se procedi al secado de las muestras en una estufa RETSCH durante ms de 24 h

a una temperatura de 45C, periodo tras el cual se comprob que las muestras

estaba perfectamente seca.

Las muestras secas se mezclaron y homogeneizaron por separado, procediendo al

desmuestre mediante desmuestradores de canales tipo Jones para la realizacin del

anlisis granulomtrico de la alimentacin. Para determinar la masa mnima de

muestra necesaria para dicho anlisis, se utiliz como referencia las

recomendaciones de la norma UNE EN 933-1:1998.

Sobre cada una de las muestras se realizaron 3 ensayos de Bond a 200, 150, 100 y

75 micras. El procedimiento detallado se puede encontrar en el Anexo 1 de este

informe




2

ENSAYOS REALIZADOS CON LA MUESTRA PATRON CONCENTRADORA

ENSAYO A 200 MICRAS Patrn Concentradora

Datos iniciales

Sobre la muestra recibida, una vez seca y desmuestrada adecuadamente, se

realiz una caracterizacin granulomtrica, que se representa seguidamente.

Pasante a 200 m: 26.50 % D80 de la alimentacin (F80): 2165 m Alimentacin inicial (peso 700 cm3) : 1335.0 g Peso de finos en el equilibrio: Peq = 381.4 g Tamiz de corte: P100 = 200 m

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

100 1000 10000

Pasante(

%)

Tamao(micras)




3

Datos del ensayo

Periodo N vueltas Peso finos

(g)

Peso finos

presentes (g)

Finos netos

(g)

Gbp

(g/rev)

1 100 538.1 353.8 184.3 1.8430

2 130 398.4 142.6 255.8 1.9676

3 140 380 105.6 274.4 1.9601

4 143 383.4 100.7 282.7 1.9769

5 142 411.2 101.6 309.6 2.1802

6 125 379 109.0 270.0 2.1602

Promedio Gbp: Gbp = 2.1058 D80 del pasante en el ltimo periodo: P80 = 184 m Clculo del ndice de Bond

tkWhshtkWhwi /19.11/15.10216510

184101058.2200

5,4482,023,0




4


Datos iniciales




0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

100 1000 10000

Pasante(

%)

Tamao(micras)




5

Datos del ensayo


(g)

Peso finos

presentes (g)

Finos netos

(g)

Gbp

(g/rev)

1 100 470.6 290.2 180.4 1.8040

2 156 390.7 101.8 288.9 1.8517

3 161 372.8 84.5 288.3 1.7904

4 169 367.4 80.7 286.7 1.6966

5 179 392.8 79.5 313.3 1.7503

6 170 382.9 85.0 297.9 1.7524


tkWhshtkWhwi /46.11/39.10218210

122107331.1150

5,4482,023,0




6


Datos iniciales




0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

100 1000 10000

Pasante(

%)

Tamao(micras)




7

Datos del ensayo


(g)

Peso finos

presentes (g)

Finos netos

(g)

Gbp

(g/rev)

1 100 340.6 218.1 122.5 1.2250

2 267 330.4 55.5 274.9 1.0296

3 319 492.8 53.8 439.0 1.3761

4 220 427.4 80.3 347.1 1.5777

5 198 362.8 69.6 293.2 1.4806

6 218 302.4 59.1 243.3 1.1160


tkWhshtkWhwi /98.11/87.10219910

77103914.1100

5,4482,023,0




8


Datos iniciales



Pasante a 75 m: 12.98 % D80 de la alimentacin (F80): 2209 m Alimentacin inicial (peso 700 cm3): 1385.9 g Peso de finos en el equilibrio: Peq = 396.0 g Tamiz de corte: P100 = 75 m

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

10 100 1000 10000

Pasante(

%)

Tamao(micras)




9

Datos del ensayo


(g)

Peso finos

presentes (g)

Finos netos

(g)

Gbp

(g/rev)

1 100 240.7 179.9 60.8 0.6080

2 600 684.1 31.2 652.9 1.0881

3 282 376.5 88.8 287.7 1.0202

4 340 458.4 48.9 409.5 1.2045

5 279 380.9 59.5 321.4 1.1520

6 301 366.6 49.4 317.2 1.0537


tkWhshtkWhwi /67.13/40.12220910

62101367.175

5,4482,023,0




10

ANLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS Patrn Concentradora

En la figura siguiente se muestra la evolucin del valor del ndice de trabajo con el

tamao de corte para la muestra Patrn Concentradora. Se muestran en azul los

valores de los resultados obtenidos a 75, 100, 150 y 200 micras.

Se puede observar un cambio brusco en la tendencia en la relacin wi frente a P100

por debajo de las 100 micras.

10.0

10.5

11.0

11.5

12.0

12.5

13.0

13.5

14.0

0 50 100 150 200 250

wi(kW

h/t)

P100 (micras)




11

Un anlisis que puede explicar el comportamiento del material se obtiene al

representar el ndice de molturabilidad (Gbp) con el tamao de corte. Se observa

que se produce un claro decrecimiento de la produccin de finos por cada vuelta

con el tamao de corte.

En el rango estudiado, se puede ajustar a un modelo de comportamiento lineal que

nos permitira predecir el valor de Gbp en los valores de P100 intermedios:

Realizando una regresin exponencial, se obtiene:

Gbp = 0.0076P100 + 0.5973

R2 = 0.9958

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0 50 100 150 200 250

Gbp(

g/rev)

P100 (micras)




12

ENSAYO A 200 MICRAS Compsito

Datos iniciales




0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

100 1000 10000

Pasante(

%)

Tamao(micras)




13

Datos del ensayo


(g)

Peso finos

presentes (g)

Finos netos

(g)

Gbp

(g/rev)

1 100 511.7 290.4 221.3 2.2130

2 115 277.5 115.1 162.4 1.4122

3 217 506.9 62.4 444.5 2.0483

4 124 367.8 114.0 253.8 2.0467

5 140 353 82.7 270.3 1.9305

6 150 376.1 79.4 296.7 1.9780


tkWhshtkWhwi /35.11/30.10227010

172109851.1200

5,4482,023,0




14


Datos iniciales




0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

100 1000 10000

Pasante(

%)

Tamao(micras)




15

Datos del ensayo


(g)

Peso finos

presentes (g)

Finos netos

(g)

Gbp

(g/rev)

1 100 420.8 247.3 173.5 1.7350

2 167 360.4 80.4 280.0 1.6764

3 179 371.9 68.9 303.0 1.6927

4 176 369.9 71.1 298.8 1.6977

5 176 368.3 70.7 297.6 1.6908

6 177 372.1 70.4 301.7 1.7045


tkWhshtkWhwi /67.11/58.10226010

123106977.1150

5,4482,023,0




16


Datos iniciales




0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

100 1000 10000

Pasante(

%)

Tamao(micras)




17

Datos del ensayo


(g)

Peso finos

presentes (g)

Finos netos

(g)

Gbp

(g/rev)

1 100 261.6 172.6 89.0 0.8900

2 378 544.6 34.8 509.8 1.3487

3 221 424.9 72.4 352.5 1.5949

4 197 337.3 56.5 280.8 1.4254

5 229 385.2 44.9 340.3 1.4862

6 215 352.1 51.2 300.9 1.3994


tkWhshtkWhwi /22.12/08.11224310

84104370.1100

5,4482,023,0




18


Datos iniciales




0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

10 100 1000 10000

Pasante(

%)

Tamao(micras)




19

Datos del ensayo


(g)

Peso finos

presentes (g)

Finos netos

(g)

Gbp

(g/rev)

1 100 259.8 175.9 83.9 0.8390

2 410 474.8 34.5 440.3 1.0739

3 294 405.6 63.0 342.6 1.1652

4 279 367.9 53.8 314.1 1.1257

5 293 386.4 48.8 337.6 1.1521

6 284 354.4 51.3 303.1 1.0673


tkWhshtkWhwi /57.13/51.12219010

59101150.175

5,4482,023,0




20

ANLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS Compsito

En la figura siguiente se muestra la evolucin del valor del ndice de trabajo con el

tamao de corte para la muestra Compsito. Se muestran en azul los valores de los

resultados obtenidos a 75, 100, 150 y 200 micras.

Se puede observar un cambio brusco en la tendencia en la relacin wi frente a P100

por debajo de las 100 micras.

10.0

10.5

11.0

11.5

12.0

12.5

13.0

13.5

14.0

0 50 100 150 200 250

wi(kW

h/t)

P100 (micras)




21

Tambin en este caso se puede representar el ndice de molturabilidad (Gbp) con el

tamao de corte. Se observa que se produce un claro decrecimiento de la

produccin de finos por cada vuelta con el tamao de corte.

En el rango estudiado, se puede ajustar a un modelo de comportamiento lineal que

nos permitira predecir el valor de Gbp en los valores de P100 intermedios:

Realizando una regresin exponencial, se obtiene un ajuste ligeramente peor que

en el caso de la muestra Patrn Concentradora:

Gbp = 0.0066P100 + 0.6947

R2 = 0.9676

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0 50 100 150 200 250

Gbp(

g/rev)

P100 (micras)




22

ANLISIS COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS EN AMBAS

MUESTRAS

En la figura siguiente se muestra la evolucin del valor del ndice de Bond con P100

para ambas muestras:

Como se puede comprobar, la moliendabilidad de la muestra Compsito es menor a los

tamaos P100 mayores, aunque invierte su comportamiento en el valor de P100= 75

micras debido a la menor pendiente en la zona de tamaos finos que en el caso de la

muestra Patrn Concentradora.

10.0

10.5

11.0

11.5

12.0

12.5

13.0

13.5

14.0

0 50 100 150 200 250

Wi(k

Wh/t)

Tamao(micras)

PatrnConcentradoraCompsito




23

ANEXO 1

Procedimiento detallado utilizado en la realizacin del

ensayo de Bond para molinos de bolas




24

El ndice de trabajo de un material, aplicable a la molienda fina en molinos de

bolas, se determina en un molino de laboratorio de dimensiones estndar, de 12 "

de dimetro y 12 " pulgadas de largo, que gira a 70 rpm, posee esquinas

redondeadas y revestimiento liso, con la siguiente carga de bolas de acero.

Diam. bola

(pulgadas)

N bolas

(aprox.)

Peso bolas

(g)

rea superficial

(pulg.2)

1.45

1.17

1.00

0.75

0.61

43

67

10

71

94

8803

7206

672

2011

1433

285

289

32

126

110

Total 285 20125 842

La alimentacin al molino corresponde a material triturado al 100% menor de 6

mallas Tyler (




25

El test se consiste en realizar una molienda en seco en el molino de bolas,

simulando una operacin en circuito cerrado con 250% de carga circulante, y

utilizando la malla de corte requerida, de acuerdo con el circuito industrial, de

forma que los tamaos de cierre del circuito se encuentren siempre en el rango

comprendido entre 28 y 325 mallas Tyler (589 y 43 m respectivamente).

El test de Bond se inicia moliendo el material durante 100 revoluciones; se vaca el

molino con la carga de bolas, y se tamizan los 700 cm3 de material sobre el tamiz

correspondiente a la malla de corte del circuito. Se pesa el pasante, dejndolo a

parte, y se agrega carga fresca al rechazo para reconstruir la carga inicial de

slidos alimentada al molino en cada ciclo, completando los 700 cm3 iniciales. Este

material se retorna al molino, junto con la carga de bolas, siendo dicho material

molido durante el nmero de revoluciones calculado para producir un 250% de

carga circulante, repitiendo dicho procedimiento hasta alcanzar las condiciones

requeridas de equilibrio. El nmero de revoluciones requeridas se calcular en base

a los resultados del ciclo precedente (segn el valor de los gramos de finos

producidos por cada revolucin del molino).

Se contina con los ciclos de molienda hasta que los gramos netos de pasante

producidos por revolucin alcancen el equilibrio. En ese momento, se realizar un

anlisis granulomtrico del pasante en el tamizado (correspondiente al producto

final del circuito de molienda), con el objeto de determinar el valor P80 (micras). El

ndice de molturabilidad del molino de bolas (gramos por revolucin) se obtendr

promediando los valores correspondientes a los tres ltimos ciclos.




26

El ndice de trabajo del material se calcular segn la siguiente expresin emprica

desarrollada por Bond para materiales heterogneos:

8080

82.023.0100

i

F10

P10GbpP

5.44W

en la que:

Wi es el ndice de trabajo del material, en kWh/ton corta.

P100 es la abertura en micras de la malla de corte utilizada para cerrar el

circuito.

Gbp es el ndice de molturabilidad del material en molinos de bolas, en

g/rev.

F80 es el tamao correspondiente al 80% de pasante de la alimentacin

fresca, en micras.

P80 es el tamao correspondiente al 80% de pasante del producto final, en

micras.

El valor del ndice de trabajo calculado segn la expresin anterior, es consistente

con la potencia mecnica de salida de un motor capaz de accionar un molino de

bolas del tipo descarga por rebose, de 8 pies de dimetro interno, moliendo en

hmedo y en circuito cerrado con un clasificador.

El mtodo de Bond proporciona una primera estimacin del consumo real de

energa necesario para triturar o moler un material en un determinado equipo a

escala industrial (error promedio 20%). Sin embargo, debido a su simplicidad, este procedimiento se utiliza con asiduidad para el dimensionamiento de

trituradoras, molinos de barras y bolas, tanto a escala piloto como industrial.




27

DESCRIPCIN DETALLADA DEL ENSAYO DE BOND PARA MOLINOS DE

BOLAS

Los pasos a seguir para la ejecucin del test son:

1. Preparacin de la alimentacin. La carga debe estar seca y triturada a un

tamao inferior a 3360 micras, preferiblemente con una trituradora de rodillos

o de mandbulas.

2. Obtencin del peso de 700 cm3 de alimentacin fresca mediante el uso de una

probeta graduada (se recomienda el uso de probetas de polietileno para esta

operacin). El material se alimentar a la probeta mediante un cuarteo

sistemtico, se consolidar con sucesivos golpeos y se rellenar hasta que la

variacin del peso total (probeta excluida) sea inferior al 0.5%

3. El peso de la carga dentro del molino ser constante y su valor ser el

calculado en el paso 2.

4. Clculo del peso ideal de finos (peso de finos en el equilibrio), suponiendo una

carga circulante de 250%. Este valor resultar ser:

Peso ideal Ppeso de cm de alimentacin

i 700

35

3

,




28

5. Caracterizacin granulomtrica de la alimentacin, determinacin del F80 y del

porcentaje de material de tamao inferior al P100

6. En el caso de que en el anlisis granulomtrico realizado a la alimentacin,

resulte un porcentaje superior al 28%, de tamaos inferiores a la malla de

corte del ensayo, se asignar cero al nmero de revoluciones y al nmero de

gramos neto por revolucin en el primer periodo. En ese caso, debe separarse

el cernido de la carga de alimentacin correspondiente al tamiz de corte, y

completar con una porcin representativa de la alimentacin fresca.

7. Introduccin de la carga de alimentacin en el molino.

8. Se hace girar el molino un nmero arbitrario de revoluciones, que suele ser

50 para tamaos gruesos y 100 para tamaos finos (incluso ms de 100 si el

material se estima de baja moliendabilidad).

9. Se descarga el molino sobre una superficie dura, separando las bolas del

material; se limpia el interior del molino y las bolas para recuperar la totalidad

de la alimentacin introducida, y se cargan de nuevo las bolas limpias.




29

10.Se tamiza la descarga del molino con el tamiz de corte seleccionado P100,

evitando sobrecargar el tamiz; se puede agilizar esta operacin disponiendo

una serie de tamices sobre el tamao de corte y utilizando bolas de caucho

que faciliten el desatascado de las aberturas (especialmente cuando el valor

del P100 sea inferior a 100 micras.

11.Se pesa el total de rechazo tamizado.

12.Se calcula el peso del pasante por diferencia entre el peso total de producto y

el peso de rechazo, aunque si es posible, se recomienda realizar la pesada

directa como comprobacin.

13.Se calcula la cantidad de material de tamao menor que el del tamiz de corte

que estaba presente en la alimentacin, segn el anlisis realizado en el paso

5, y en la cantidad adicionada de alimentacin fresca en la carga de

alimentacin al primer periodo.

14.Se calcula el valor de los gramos netos de producto, que corresponde al peso

de producto introducido (calculado en el paso 12), menos el peso de material

inferior al P100 introducido con la alimentacin (calculado en el paso 13).

15.Se calcula el valor de los gramos netos producidos por revolucin, dividiendo

el nmero de gramos netos (obtenidos en el paso 14), entre el nmero de

revoluciones del periodo.

16.Se aade nueva alimentacin de muestra representativa al rechazo obtenido,

para constituir de nuevo el peso definido en el paso 3.

17.Se calcula la cantidad aproximada de producto con tamao menor que P100

presente en la cantidad aadida en el paso 16, basndose en el anlisis

granulomtrico del paso 5. Este valor puede ser anotado para usarlo en el

clculo de la carga de entrada para el siguiente perodo, como se describi en

el paso 12.

18.Se calcula el peso que deber ser molido en el prximo perodo para obtener

la carga circulante deseada; se obtiene restando al peso de producto ideal,

segn el paso 4, la cantidad de producto pasante presente en la alimentacin

al molino.

19.Se calcula el nmero de revoluciones correspondientes al siguiente perodo.

Se obtiene dividiendo la cantidad de material que debe ser molido (calculada




30

en el paso 18), entre el nmero de gramos netos por revolucin del perodo

anterior (calculado en el paso 15).

20.Se aade nueva alimentacin al rechazo del ensayo (como en el paso 16) y

se repiten los pasos del 7 al 20. Deben realizarse, como mnimo, 5 periodos

de molienda.

21.Es de esperar que el nmero de gramos netos por revolucin frente al

nmero de periodos muestre una tendencia hacia arriba o hacia abajo, de

forma que en el quinto periodo o posterior, se produzca una inversin de tal

tendencia. De no presentarse esta inversin, se deber continuar el ensayo

hasta que no se produzca variacin significativa en el nmero de gramos

netos por revolucin.

22.Promediando los valores obtenidos en los dos ltimos perodos, se calcula el

porcentaje de carga y el nmero de gramos netos por revolucin. Este

promedio es el ndice de molturabilidad en molinos de bolas, Gbp.

23.Se determina la distribucin granulomtrica del pasante del tamiz de corte en

el ltimo ensayo realizado.

24.Se representan las distribuciones granulomtricas obtenidas en los pasos 5 y

23, y se determina el tamao correspondiente al 80% de pasante.

25.Se calcula el ndice de trabajo Wi, en molino de bolas, mediante la ecuacin

antes indicada, y convirtiendo los kWh/ton corta en kWh/t

8080

82.023.0100

10105.44

FPGbpP

Wi

siendo:

P100 es la abertura del tamiz de corte, en micras.

Gbp es el ndice de molturabilidad o capacidad de molienda, en g/rev.

F80 es el tamao correspondiente al 80% de pasante de la alimentacin

fresca, en micras.

P80 es el tamao correspondiente al 80% de pasante de los finos del

ltimo periodo de molienda, en micras.

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