Lab 1 Procesamiento de Minerales

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Departamento de Ingenieria Metalúrgica Procesamiento de Minerales INTRODUCCIÓN El consumo energético es uno de los factores económicos mas importantes en la actual minería, y gran parte del consumo energético de la minería se atribuye a la conminucion de minerales, el consumo energético atribuido a la minera es de un 30% de la energía producida en el país, siendo el sector industrial con la mayor demanda energética. Los procesos de reducción de tamaño son unas de las primeras etapas y en esta se busca que el mineral quede con el tamaño que facilite de mejor forma las reacciones químicas asociadas a procesos posteriores. Es así como en esta experiencia se podrá apreciar de cierta manera el gasto energético que tienen los distintos circuitos de chancado, como lo consumos energéticos que suponen los chancadores. Laboratorio 1: Circuitos de chancado

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laboratorio de como conmicionar minerales y sus circuitos

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Departamento de Ingenieria Metalúrgica – Procesamiento de Minerales

INTRODUCCIÓN

El consumo energético es uno de los factores económicos mas

importantes en la actual minería, y gran parte del consumo energético

de la minería se atribuye a la conminucion de minerales, el consumo

energético atribuido a la minera es de un 30% de la energía producida

en el país, siendo el sector industrial con la mayor demanda energética.

Los procesos de reducción de tamaño son unas de las primeras etapas y

en esta se busca que el mineral quede con el tamaño que facilite de

mejor forma las reacciones químicas asociadas a procesos posteriores.

Es así como en esta experiencia se podrá apreciar de cierta manera el

gasto energético que tienen los distintos circuitos de chancado, como lo

consumos energéticos que suponen los chancadores.

OBJETIVOS

Laboratorio 1: Circuitos de chancado

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- Principal

Evaluar los diferentes circuitos de chancado considerando los

flujos de mineral procesados, consumos específicos de energía y

granulometría obtenida.

- Secundarios

Determinar la razón de reducción de cada etapa y circuito.

Determinar la energía especifica de cada circuito.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA

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El objetivo de la Conminución es la reducción del tamaño de las

rocas, cuyo proceso se lleva a cabo ocupando una variedad de equipos,

ya sea chancadoras y molinos. Este proceso no se puede efectuar en un

solo equipo, ya que los expertos no han podido desarrollar una máquina

capaz de realizarlo. El hecho que exista chancado y molienda y no sólo

uno de ellos, responde a dos motivos muy claros: factibilidad técnica y

económica. Existe un límite para el cual las chancadoras son eficientes

y, pasado éste, realizan muy poco trabajo en comparación con la

energía consumida. Para este caso existen otras máquinas que realizan

la reducción de material con un rendimiento mucho mayor: los molinos.

Por este motivo es necesaria la existencia de dos procesos: chancado y

molienda, los que juntos logran el objetivo de la conminución, el material

con un tamaño y forma dados, además de la liberación de la especie útil.

Distribución de tamaños

Una vez que los minerales han pasado por los procesos de

conminución se obtiene una gama de tamaños de partículas, lo que se

debe clasificar de alguna forma, cuantificando la cantidad por tamaño en

comparación con el total de mineral. Es por eso que se debe realizar un

análisis granulométrico.

El análisis granulométrico se lleva a cabo comúnmente haciendo

pasar el mineral por una serie de tamices con diferentes aberturas,

ordenados secuencialmente de mayor a menor tamaño. Se realiza una

razón entre la masa que queda atrapada en cada tamiz y el mineral

total, por lo que se obtiene el Retenido parcial. Mediante los resultados

que se obtienen de un análisis granulométrico también es posible

calcular lo que se conoce como P80 (Figura 3.1), que es la abertura de

malla por la que pasará el 80 % del peso del mineral. También se puede

determinar el F80 que se define como la abertura de malla por la cual

pasa el 80 % en peso del mineral de alimentación.

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Figura 3.1. Representación gráfica de un P80

A nivel de ensayos se ocupa el Rot-Up, el cual es un dispositivo

que reproduce el movimiento circular y de golpeteo que se da en el

cribado a mano el cual permite realizar la separación de mineral en cada

tamiz.

Chancadoras

El chancado es la primera etapa de reducción de tamaño.

Generalmente es una operación en seco, la cual se puede realizar hasta

en 4 etapas.

El chancado se realiza mediante máquinas pesadas que se

mueven con lentitud y ejercen presiones muy grandes a bajas

velocidades. La fuerza se aplica a los trozos de roca mediante una

superficie móvil o mandíbula que se acerca o aleja alternadamente de

otra superficie fija, capturando la roca entre las dos. Una vez que la

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partícula grande se rompe, los fragmentos se deslizan por gravedad

hacia regiones inferiores de la máquina.

A medida que se disminuye el tamaño de partícula mediante

estos equipos la energía específica necesaria para fracturarla aumenta

con mayor rapidez. Consecuentemente, las chancadoras tienen que ser

grandes y estructuralmente fuertes.

Existen diferentes tipos de chancadoras entre las que se

destacan la de mandíbula y rodillo.

Chancadora de mandíbula

Está formada por dos superficies casi verticales que se llaman

muelas. Una de ellas es fija y la otra móvil. Funcionan como una

mandíbula animal, la superficie que es móvil se acerca y se aleja

sucesivamente del material que va ingresando a esta, triturando de

forma continua el mineral.

Generalmente el bastidor de la chancadora es fabricado de

acero fundido a veces reforzado con barras de acero de igual manera

que la cámara de chancado, es decir ambas mandíbulas y los dos lados

laterales están equipados con revestimientos reemplazables. Estos

revestimientos sufren casi todo el desgaste, por lo que, son hechos de

aceros al manganeso (aceros Hadfield).

Figura 3.2. Chancador de Mandíbulas.

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Chancadora de rodillos

El material a triturar es introducido en la parte superior de la

trituradora, que actúa como una tolva de alimentación integrada.

La chancadora está provista de dos cilindros rotatorios y por la

presión que ejercen lo trituran. El tamaño del grano final depende de la

distancia entre ambos cilindros. Según el tipo de material que se ha de

tratar, la superficie de los cilindros trituradores puede ser lisa, con

nervaduras o estar provista de dentado. Según la dureza del material,

las nervaduras están en la dirección del eje o transversalmente a éste.

Los rodillos de la trituradora giran por medio de rodamientos de

alta capacidad de carga y herméticos al polvo. Los rodillos son

accionados por un motor eléctrico con engranaje y transmisión por doble

cadena “heavy duty”. La cadena se mantiene tensa de forma

permanente mediante un dispositivo tensor.

Figura 3.3. Chancador de Rodillos.

Existen diferentes circuitos los cuales pueden lograr la reducción

de tamaño de las partículas. Entre ellos se encuentra el circuito abierto,

circuito cerrado directo y el circuito cerrado inverso.

Circuito abierto: La alimentación de mineral ingresa a los equipos

de reducción de tamaño y no se necesita que pasen por

clasificación previa o posterior al canchado.

Circuito cerrado directo: El mineral pasa por chancado,

posteriormente es llevado a un proceso de clasificación donde se

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separan las partículas que cumplen con las medidas adecuadas y

las que no. Las partículas que no cumplen lo especificado son

llevadas nuevamente al proceso de chancado.

Chancado cerrado inverso: El flujo de mineral pasa en primer lugar

por un proceso de clasificación, aquí se separan las partículas que

cumplen con las especificaciones y las que no. Posteriormente las

que no cumplen con el tamaño adecuado son llevadas al proceso

de chanchado y posteriormente vuelven a pasar por un proceso de

clasificación.

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DESARROLLO DEL TRABAJO

Materiales y equipos

- Chancador de Mandíbula.

- Chancador de Rodillo.

- Rot-Up.

- Harnero, Malla #1.

- Medidor de Potencia (Hioki).

- Set de Tamices ASTM (Mallas: #4, #6, #8, #14, #20, #30, #40, #50,

#100, #140 y #200).

- Mineral de Granulometría Gruesa (Colpas).

- Balanzas Digitales.

- Brochas, Espátulas, Paños Roleadores y Palas JIS (en buen estado).

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Procedimiento experimental

- Se pesaron 30 Kg. de mineral de las colpas, cuyo tamaño máximo

correspondía a un 80% de la abertura del chancador de mandíbula

primario.

- Se realizó granulometría a mencionado mineral, empleando selección

manual con la ayuda de reglillas.

- Todo el mineral se pasó por el chancador de mandíbulas, durante un

tiempo de 2,15 minutos.

- El mineral chancado se roleó 50 veces.

- Se obtuvieron 6 muestras representativas con la ayuda de una pala JIS,

que fueron reducidas de tamaños en tres circuitos de chancado

diferentes (2 muestras cada circuito), los que se ilustran en las figuras

4.1.

Figura 4.1.1. Circuito Abierto.

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Figura 4.1.2. Circuito Cerrado Inverso.

Figura 4.1.3. Circuito Cerrado Directo.

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- Para el circuito abierto, se determinaron las granulometrías de las

descargas de las chancadoras de mandíbulas y de rodillo.

- Para el circuito cerrado directo, se determinó la granulometría del bajo

tamaño del harnero.

- Para el circuito cerrado inverso, se determinó la granulometría de la

descarga del chancador de rodillos.

- Como no se pudo emplear el medidor de potencia, Hioki, se enviaron

datos de mediciones de potencia realizados con antelación.

RESULTADOS Y ANALISIS

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Luego de realizar la experiencia y tener todos los datos necesarios,

se procedió a analizarlos para obtener la información requerida. Lo

primero que se hizo fue obtener los análisis granulométricos de los flujos

de alimentación gruesa, la alimentación para cada circuito (producto del

chancado de mandíbulas primario) y el producto cada uno de los tres

circuitos. Los resultados de estos análisis se muestran en las siguientes

tablas y gráficos:

Intervalo malla (μm) Masa (gr) Retenido parcial (%)

Retenido acumulado (%)

Pasante Acumulado (%)

10-12 120.000 0 0,00 0,00 100,008-10 100.000 2.940 9,80 9,80 90,206-8 80.000 5.420 18,07 27,87 72,134-6 60.000 6.440 21,47 49,33 50,672-4 40.000 6.480 21,60 70,93 29,070-2 20.000 8.720 29,07 100,00 0,00

Tabla 5.1. Análisis granulométrico de la alimentación gruesa.

De la tabla 5.1. Se obtuvo el tamaño 80 aplicando la fórmula (3)

del apéndice, obteniéndose un valor 88.709 μm. La distribución

granulométrica de la alimentación gruesa se puedo apreciar en la

siguiente figura:

Figura 5.1. Distribución

granulométrica de la Alimentación gruesa (AG).

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10000 100000 10000001.00

10.00

100.00

AG

tAMAÑO particula (Micrometros)

Pasa

nte

aco

mul

ADO

(%)

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Los 30 kilogramos de alimentación gruesa pasaron por un

chancador de mandíbulas primario y el análisis granulométrico de la

descarga se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 5.2. Análisis granulométrico de la descarga del chancador de

mandíbulas primario.

Malla Abertura (μm) Masa retenida (gr)

Retenido parcial (%) Pasante acumulado (%)

1/2 pulg 12.700 112,70 19,56 80,44

3/8 pulg 9.510 175,00 30,38 50,06

3 5.550 94,70 16,44 33,62

4 4.760 44,30 7,69 25,93

6 3.360 30,20 5,24 20,69

8 2.380 21,60 3,75 16,94

10 2.000 15,40 2,67 14,27

14 1.410 12,90 2,24 12,03

20 841 3,90 0,68 11,35

28 595 8,40 1,46 9,89

35 500 6,80 1,18 8,71

48 297 7,10 1,23 7,48

65 210 5,50 0,95 6,53

100 149 6,20 1,08 5,45

150 105 5,70 0,99 4,46

200 74 5,30 0,92 3,54

270 53 13,80 2,40 1,15

fondo 6,60 1,15 0,00

De la tabla 5.2. se obtuvo el tamaño 80, con la fórmula (3) del

apéndice, de la descarga del chancador de mandíbulas primario con un

valor de 12.657μm y su distribución granulométrica se muestra en la

siguiente figura:

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Figura 5.2. Distribución granulométrica de la descarga del chancador de mandíbulas

primario.

En circuito abierto se procesaron 5 kilogramos aproximadamente

de mineral, de la descarga del chancador primario, en un chancador de

rodillos del cual se obtuvo un producto cuyo análisis granulométrico se

muestra en la siguiente tabla:

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10 100 1000 10000 1000001.00

10.00

100.00

CAM

Tamaño Particula (μm)

Pasa

nte

Acom

ulad

o (%

)

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Tabla 5.3. Análisis granulométrico de la descarga del chancador de

rodillos del circuito abierto.

Malla Abertura (μm) Masa retenida (gr)

Retenido parcial (%)

Pasante acumulado (%)

3 5.550 15,50 1,42 98,58

4 4.760 65,40 5,98 92,60

6 3.360 152,40 13,93 78,67

8 2.380 81,80 7,48 71,19

10 2.000 130,00 11,89 59,31

14 1.410 91,80 8,39 50,91

20 841 75,90 6,94 43,98

28 595 80,30 7,34 36,63

35 500 82,10 7,51 29,13

48 297 61,00 5,58 23,55

65 210 60,60 5,54 18,01

100 149 70,50 6,45 11,57

150 105 26,00 2,38 9,19

200 74 24,20 2,21 6,98

270 53 52,70 4,82 2,16

fondo 23,60 2,16 0,00

De la tabla 5.3 se obtuvo el tamaño 80 del producto del circuito

abierto, mediante la ecuación (3) del apéndice, teniendo un valor de

3.482,93 μm. y su distribución granulométrica se muestra en la

siguiente figura:

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Figura 5.3.

Distribución granulométrica del producto del circuito abierto.

El análisis granulométrico del producto del circuito cerrado directo

se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 5.4. Análisis granulométrico de la descarga del harnero del

circuito cerrado directo.

Malla Abertura (μm) Masa Mineral (gr)

Retenido Parcial (%)

Pasante Acumulado (%)

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10 100 1000 100001.00

10.00

100.00

CAR

Tamaño Particula (μm)

Pasa

nte

Acom

ulad

o (%

)

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1 25.400 0,00 0,00 100,00

3 5.550 131,50 20,51 79,49

4 4.760 58,90 9,19 70,30

6 3.360 98,50 15,37 54,93

8 2.380 96,10 14,99 39,94

10 2.000 60,50 9,44 30,50

14 1.410 39,70 6,19 24,31

20 841 27,40 4,27 20,03

28 595 20,30 3,17 16,86

35 500 14,70 2,29 14,57

48 297 14,90 2,32 12,25

65 210 12,50 1,95 10,30

100 149 10,60 1,65 8,64

150 105 11,60 1,81 6,83

200 74 6,80 1,06 5,77

270 53 13,20 2,06 3,71

fondo 23,80 3,71 0,00

De la tabla 5.4 se obtuvo el tamaño 80 del producto del circuito

cerrado directo mediante la ecuación (3) del apéndice, teniendo un valor

de 5.788,64 μm. y su distribución granulométrica se muestra en la

siguiente figura:

Laboratorio 1: Circuitos de chancado

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10 100 1000 100001.00

10.00

100.00

CCD

Tamaño Particula (μm)

Pasa

nte

Acom

ulad

o (%

)

Figura 5.4. Distribución granulométrica del producto del circuito cerrado directo.

El análisis granulométrico del producto del circuito cerrado inverso

se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 5.5. Análisis granulométrico de la descarga del harnero del

circuito cerrado inverso.

Malla Abertura (μm) Masa retenida (gr)

Retenido parcial (%)

Pasante acumulado (%)

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3 5.550 15,20 2,60 97,40

4 4.760 34,50 5,90 91,50

6 3.360 94,60 16,18 75,32

8 2.380 121,80 20,83 54,50

10 2.000 21,80 3,73 50,77

14 1.410 58,00 9,92 40,85

20 841 39,90 6,82 34,03

28 595 29,20 4,99 29,04

35 500 24,10 4,12 24,91

48 297 21,80 3,73 21,19

65 210 19,60 3,35 17,84

100 149 17,50 2,99 14,84

150 105 19,10 3,27 11,58

200 74 17,20 2,94 8,64

270 53 19,90 3,40 5,23

fondo 30,60 5,23 0

De la tabla 5.5 se obtuvo el tamaño 80 del producto del circuito

cerrado inverso, mediante la ecuación (3) del apéndice, teniendo un

valor de 3738,17 μm. y su distribución granulométrica se muestra en la

siguiente figura:

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10 100 1000 100001

10

100

CCI

tAMAÑO particula (Micrometros)

Pasn

te a

cum

ulad

o (%

)

Figura 5.5. Distribución granulométrica del producto del circuito cerrado inverso.

A continuación se muestra una comparación entre los productos

de los tres circuitos:

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Figura 5.6. Comparación distribución granulométrica de los tres circuitos.

En la siguiente tabla se muestra la razón de reducción de cada

etapa calculadas con la ecuación (5) del apéndice:

Tabla 5.6. Razón de reducción de cada etapa.

Etapa Chancado Primario Rodillos ( CA) Rodillos ( CCD) Rodillos ( CCI)Rr 7,01 3,63 2,19 3,39

En la siguiente tabla se muestra la razón de reducción de cada

circuito, calculadas con la ecuación (5) del apéndice:

Tabla 5.7. Razón de reducción de cada circuito.

Circuito CA CCD CCIRr 25,47 15,32 23,73

De cada circuito se obtuvo la energía específica de los

componentes de cada sistema, calculados con la ecuación (6) del

apéndice, los valores se muestran a continuación:

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1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 01.00

10.00

100.00

CCICCDCA

TAMAÑO DE PARTÍCULA (μICROMETROS)

PASA

NTE

ACU

MU

LADO

(%)

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Tabla 5.8. Energía especifica Circuito abierto.

Equipo Flujo (ton/hr) Energía específica (Kwhr/ton)

Chancador primario (mandíbula) 0,84 1,28Chancador secundario (rodillo) 0,01 3,79

Tabla 5.9. Energía especifica Circuito cerrado directo.

Equipo Flujo (ton/hr) Energía específica (Kwhr/ton)

Chancador primario (mandíbula) 0,84 1,28Chancador secundario (rodillo) 0,52 2,57

Tabla 5.10. Energía especifica Circuito cerrado inverso.

Equipo Flujo (ton/hr) Energía específica (Kwhr/ton)

Chancador primario (mandíbula) 0,84 1,73Chancador secundario (Mandíbula) 0,25 4,96

Chancadora de rodillos 0,40 3,27

Tabla 5.11. Energía especifica total de los diferentes circuitos.

Circuito Abierto Cerrado directo Cerrado inversoConsumo total de energía (Kwhr/ton) 5,07 3,84 9,95

DISCUSIONES

Maximiliano Meléndez

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Al observar los parámetros que representan a cada circuito

podemos ver que todos poseen distintas distribuciones granulométricas

aun cuando pasaron por los mismos procesos de reducción de tamaño

(chancador de mandíbulas y chancador de rodillos), independiente de

que pueden haber algunos errores en la ejecución del laboratorio, estas

diferencias se deben a la distinta forma o método de aplicar los

procesos.

En el caso del circuito abierto todo el mineral pasa por los

procesos de reducción sin importar si cumplían con las condiciones de

tamaño, por lo cual se debería de esperar una buena reducción de

tamaño en el producto final y así lo muestran los resultados obtenidos

ya que fue el circuito que mas redujo el tamaño de la alimentación. En el

caso del circuito cerrado directo, la diferencia con el circuito abierto es

que se clasifica la descarga del chancador de rodillos y si no cumple la

condición de tamaño se devuelve al chancador de rodillos, esto debería

garantizar aun más una granulometría fina en el producto pero no lo

reflejan así los resultados del laboratorio, esto se puede deberse a que la

condición que debe cumplir el producto no era muy exigente y por lo

tanto una amplia gama de granulometrías podía pasar por el harnero de

la malla 1 provocando esta contradicción. En el caso del circuito cerrado

inverso lo primero que ocurre es la clasificación de la alimentación

mandando lo que cumple con el tamaño del harnero directo al

chancador de rodillo y lo que no a un segundo chancado de mandíbulas,

para luego unir el producto del chancado de mandíbulas secundarios con

lo que paso por el harnero para que todo pase por el chancador de

rodillos, la granulometría del producto de este circuito no debería variar

mucho de la granulometría del producto del circuito abierto ya que

básicamente lo que entra al chancador de rodillos es la descarga de un

chancador de mandíbulas, independiente de que cierta parte del mineral

halla pasado dos veces por un chancador de mandíbulas, esto se puede

ver ya que tanto el circuito abierto como el cerrado inverso tienen un

razón de reducción muy similar siendo menor el del circuito cerrado

inverso.

Otro aspecto que es muy importante destacar es el hecho de la

energía que se emplea para hacer funcionar a los circuitos de reducción.

Para el circuito abierto se tiene solo dos equipos en funcionamiento que

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son le chancador de mandíbulas y el de rodillos a igual que el circuito

cerrado directo, por esto se podría pensar que deberían tener un

consumo energético muy parecido y los resultados muestran algo muy

parecido aunque de todas formas hay una variación no insignificante

que se puede deber a los diferentes flujos con que trabaja cada circuito.

Para el caso del circuito cerrado directo se puede ver que posee un

consumo muy elevado en comparación con los otros dos circuitos, esto

se debe a que en este circuito hay un equipo más en funcionamiento

que en un chancador de mandíbulas secundario, además de que los

equipos de este circuito parecen consumir más que los equipos de los

otros circuitos (en este punto los equipos que menos consumen son los

del circuito cerrado directo).

Con los parámetro de razón de reducción y la energía especifica

podemos decir que el circuito más eficiente es el circuito abierto ya que

con un consumo energético relativamente bajo obtuvo la mayor

reducción de tamaño, mientras que los otros dos circuitos sufren de otro

problemas, el circuito cerrado directo aunque es el que menos consume

(no mucho menos que el circuito abierto) es el que menos reduce

dejando al producto con una granulometría muy gruesa y el circuito

cerrado inverso es que consume más y por mucho y alcanza una

granulometría un tanto más grande que la del circuito abierto esto lo

hace el circuito mas ineficiente en lo que es reducir tamaño de la

alimentación.

Claudio Veas Cortés

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Luego de obtener los parámetros de cada circuito podemos

observar que cada circuito tuvo una razón de reducción distinta aunque

el mineral haya sido procesado por los mismos equipos, pero fueron

aplicados de distinta forma.

Siendo la razón de reducción del circuito abierto la de mayor valor

(Rr=25,47), lo cual indica que es en este circuito donde ocurre la mayor

reducción de tamaño del mineral. A su vez el circuito cerrado inverso

tuvo un resultado similar al anteriormente señalado (Rr= 23,73), lo cual

resultó sorpresivo ya que en este circuito el mineral pasa por tres

chancadores, por lo que se esperaría una mayor razón de reducción. Por

otra parte, el circuito cerrado directo fue el con una menor razón de

reducción (Rr=15,32).

El chancado primario es el más eficiente, ya que trata mineral de

gran tamaño reduciéndolo más en comparación con las siguientes

etapas, además el consumo específico es menor al de las etapas

siguientes, esto se debe a que la energía necesaria para triturar es

menor para partículas de mayor tamaño que partículas más pequeñas.

La razón de reducción es de esperar que sea mayor para la

conminución de mineral de mayor tamaño, debido a que éste parámetro

disminuirá a medida que el material disminuya, donde se destaca que

para el chancado primario se tiene un Rr igual a 7,01.

En relación a la energía específica total se puede apreciar que el

circuito con mayor gasto de energía fue el circuito cerrado inverso 9,95

(Kwhr/ton), esto se explica ya que en el circuito hay tres etapas de

chancado, a diferencia de los otros dos circuitos en donde solo existen

dos etapas de chancado.

Para los procesos de chancado secundario, la energía específica

fue mayor que para el chancado primario. Además, el valor de la energía

especifica de un chancador que reduce de tamaño un material que pasó

por un clasificador es menor al de un chancador que trata un mineral

que no pasó por un clasificador, esto se debe, a que el material al pasar

por un clasificador está siendo seleccionado y éste al entrar al chancado

secundario tendrá mayor probabilidad de tener el tamaño de la abertura

del chancador.

Laboratorio 1: Circuitos de chancado

Departamento de Ingenieria Metalúrgica – Procesamiento de Minerales

En diversas etapas de los circuitos de conminución de minerales se

hace presente el factor operario, tales como en la homogenización de la

muestra, manipulación de tamices, pérdida de material o alimentación

de chancadores. Este factor induce un pequeño error en cada una de las

mediciones.

Daniel Meriño Azócar:

Laboratorio 1: Circuitos de chancado

Departamento de Ingenieria Metalúrgica – Procesamiento de Minerales

Una vez que el flujo de alimentación de mineral grueso pasó

por los procesos de chancado de mandíbulas primario y luego por los

diferentes circuitos de reducción de tamaño, se obtuvieron diferentes

resultados en los análisis granulométricos realizados a cada muestra a

pesar que se ocuparon los mismos equipos en la reducción de tamaño.

Esto nos indica que según el circuito que se le aplique a un flujo de

mineral se obtendrán granulometrías distintas.

Al comparar el F80 que se obtiene del análisis granulométrico de

la alimentación al pasar por chancado primario con el P80, que se

obtuvo de los diferentes circuitos, se observa que el chancando de

rodillos del circuito abierto obtuvo una mayor razón de reducción con un

valor de 3,63, dejando por debajo a los demás circuitos.

Comparando también los la razón de reducción que se obtuvo a

través del F80 de la alimentación gruesa y P80, se observa que el que

tiene una mayor razón de reducción es el Circuito Abierto con un valor

de 25,47, en tanto el circuito cerrado inverso arrojó un valor de 23,73 y

el cerrado directo un valor 15,32. Analizando el procedimiento

experimental, lo lógico hubiera sido que el circuito cerrado inverso, nos

arrojara una razón de reducción mayor, debido que el mineral que fue

sometido a tres chancados, dos de mandíbula y uno de rodillo, sin

embargo el que arrojo un mayor valor fue el circuito abierto que pasó

directamente al equipo de reducción sin clasificación previa o posterior

en el harnero.

En tanto a la energía específica la que tuvo un valor más alto fue

la del circuito cerrado inverso con un valor de 9,95 Kwhr/ton, lo cual es

un valor lógico debido a que este fue el circuito que más equipo utilizó,

en segundo lugar se encontró el circuito abierto con 5,07 Kwhr/ton y

finalmente el circuito cerrado directo con 3,84 Kwhr/ton.

Al analizar los dantos tanto de reducción de tamaño como energía

especifica se determina que el proceso que es más eficiente es el

circuito abierto, ya que este fue el que más obtuvo la mayor razón de

reducción y consumo de energía relativamente bajo y comparación con

el circuito cerrado inverso que obtuvo una alta reducción, pero consumió

casi el doble de energía que el circuito abierto y el circuito cerrado

Laboratorio 1: Circuitos de chancado

Departamento de Ingenieria Metalúrgica – Procesamiento de Minerales

directo a pesar de ser el que menos energía consumió fue el redujo

menor tamaño.

CONCLUSIONES

Laboratorio 1: Circuitos de chancado

Departamento de Ingenieria Metalúrgica – Procesamiento de Minerales

Maximiliano Meléndez

- Se han evaluado los tres circuitos por medio de los parámetros de

razón de reducción y energía específica de cada circuito.

- Se han obtenido los análisis granulométricos de los flujos de

alimentación y productos de los circuitos y el tamaño 80 de cada uno

mostrados en la sección resultados.

- Se han obtenido las razones de reducción de cada circuito gracias a los

análisis granulométricos y las energías específicas gracias a la medición

de los flujos másicos de mineral y la medición de la potencia de los

equipos.

Claudio Veas

- Se evaluaron para tres circuitos los parámetros de reducción de

tamaño, y energía específica.

- Mediante los análisis granulométricos se calculó el P80 de cada

circuito.

- Se establece que el circuito más efectivo en cuanto a reducción de

tamaño es el circuito abierto.

- Se establece que el circuito menos efectivo en cuanto a reducción de

tamaño es el circuito cerrado directo.

- Se establece que el circuito más efectivo en cuanto al consumo

específico de energía, es el circuito cerrado directo.

- Se establece que el circuito menos efectivo en cuanto al consumo

específico de energía, es el circuito cerrado inverso.

Laboratorio 1: Circuitos de chancado

Departamento de Ingenieria Metalúrgica – Procesamiento de Minerales

Daniel Meriño Azócar

- Se realizaron de buena manera los diferentes circuitos de reducción de

tamaño y así obtuvieron los respectivos análisis granulométricos.

- Mediante los análisis granulométricos se calculó el P80 de cada circuito

y F80 del flujo de alimentación.

- Se calcularon tanto la reducción de tamaño y consumo de energía de

cada circuito, lo cual permitió evaluar la eficiencia.

-Se obtuvo que el circuito abierto fue el más eficiente.

APENDICE

Retenido parcial:

El retenido parcial de los análisis granulométricos se calcula con la

siguiente ecuación:

Laboratorio 1: Circuitos de chancado

Departamento de Ingenieria Metalúrgica – Procesamiento de Minerales

Retenido Parcial(%)=Masaretenida en lamallaMasatotal de lamuestra

∗100 (1)

Un ejemplo seria que si la malla 48 retuvo 12,6 gramos de mineral

de un total de 136,5 gramos de mineral tamizado, el retenido parcial de

la malla 48 es de 9,23%.

Pasante acumulado:

El pasante acumulado se obtiene mediante la siguiente formula de

carácter recursivo:

PAi+1=PAi−RPi+1 (2)

Donde PA es el pasante acumulado y RP es el retenido parcial.

Para entender esta ecuación PA0 es 100 y el PA1 es el pasante acumulado

de la primera malla, por lo tanto si la primera malla tiene un retenido

parcial de 0% su pasante acumulado es de 100% y si la primera malla

retuvo algo de mineral su retenido parcial será mayor que 0% y por

consiguiente el pasante acumulado de la primera malla será menor que

100%.

Tamaño 80 de las muestras:

El tamaño 80 de una muestra que fue sometida a análisis

granulométrico es obtenido por el siguiente método de interpolación que

consiste en ubicar los valores de pasante acumulado que tiene entre

ellos el 80% y relacionarlos con el tamaño de abertura de la malla a la

cual correspondan los valores mediante la siguiente ecuación:

log (tamsobre80% )−log (tambajo 80%)log (tam sobre80% )−log(T 80)

=log (por sobre80% )−log ( por bajo 80%)

log (por sobre80% )−log (80)

(3)

Laboratorio 1: Circuitos de chancado

Departamento de Ingenieria Metalúrgica – Procesamiento de Minerales

A modo de ejemplo se puede tener que la malla 4 tiene un pasante

acumulado del 91,5% y que la malla 6 tiene un pasante acumulado de

75,32% (sin tener mallas intermedias), con estos datos y sabiendo que

la malla 4 tiene un abertura de 4.760 micrómetros y la malla 6 una

abertura de 3.360 micrómetros, resolvemos la siguiente ecuación para

obtener el tamaño 80 de la muestra:

log (4760 )−log (3360)log (4760 )−log (T 80)

=log (91,5 )−log (75,32)log (91,5 )−log (80) (4)

Obteniéndose un tamaño 80 de 3.738,17 micrómetros.

Razón de reducción:

Para obtener las razones de reducción de un proceso de

conminución se realiza la siguiente razón que se muestra en la siguiente

ecuación:

Razondereducción=Tamaño80de la alimentaciónTamaño80del producto

(5)

Como ejemplo si nuestra alimentación posee una granulometría tal

que su tamaño 80 es de 12.657 micrómetros y obtenemos un producto

de con una granulometría tal que su tamaño 80 es de 3.738,17

micrómetros, la razón de reducción del proceso es de 3,39.

Energía especifica de los quipos o maquinarias:

Para el cálculo de la energía especifica de los equipos y

maquinarias utilizadas utilizamos la siguiente ecuación:

E=Potencia del equipoFlujo de mineral

(6)

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Como ejemplo podemos poner que si la potencia consumida de un

chancador de mandíbulas es de 1,07 KWh y que estuvo trabajando bajo

un flujo de 30 kilos de mineral en 2,15 minutos, el flujo másico de

mineral resulta ser de 0,837 toneladas de mineral por hora, con esto

obtennos que la energía especifica del chancador de mandíbulas es de

1,278 KWhton

.

BIBLIOGRAFÍA

Luis Magne [1998] Procesamiento de minerales, USACH, Santiago,

Chile.

Laboratorio 1: Circuitos de chancado