PLANTA CONCENTRADORA

CONTROL DE VARIABLES FUNDAMENTALES EN PERIODOS DE PUESTA EN MARCHA DE

PLANTAS DE PROCESOS

Por: Luis Wilson Arzapalo Imbertis.Consultor Metalúrgico

Ing. Metalurgista Reg. CIP. 30934Master of Business Administration UOP IRN 9030921063

La densidad del Planeta Tierra calculado en base a la constante de gravitación

es = 5.52 ton/m3. Actualmente, el hombre tiene acceso sólo a la estructura

externa, de la CORTEZA TERRESTRE, cuya densidad promedio es 2.90 ton /

m3.

Los muestreos INSITU de minerales de acuerdo al plan de minado permiten el

conocimiento de las densidades de los lotes a extraer, los que se deducen

creando ecuaciones a partir de las técnicas de regresión y correlación. Entonces

con el volumen programado se puede conocer el tonelaje del mineral a romper y

la Gravedad específica del blending, puede ser utilizado como un dato para

controlar el % de sólidos en peso del mineral durante la molienda en cada turno.

DENSIDAD DEL PLANETA TIERRA

Histograma de gran dispersión de la densidad de un total 5,196 muestras tomadas cada 5 m en zonas mineralizadas y cada 10m en zonas estériles.

LA DENSIDAD DEL MINERAL QUE LLEGA A LA MOLIENDA CAMBIA CONSTANTEMENTE

Como se puede observar, la densidad del mineral cambia constantemente. Éste es el motivo por el cual se sobrecarga o descarga rápidamente los molinos porque origina el cambio del % solidos en peso.

CORRELACIÓN EXPERIMENTAL vs REGRESIONDENSIDAD_CHUPA

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

DENS_M

DE

NS

_E

A Densidad = 2.50 + 0.028*(%Pb)+0.020*(%Zn)+0.036*(%Fe)+0.061*(%Cu)

Densidad = 3.43

Vol. (m3) 38,300

B Densidad = 2.474 + 0.019 * (%Zn) + 0.027 * (%Fe) %Zn 13.11

Densidad = 3.21 %Pb 0.03

%Cu 0.15

C Densidad = 2.66 + 0.020 * (%Zn) + 0.024 * (%Fe) %Fe 18.15

Densidad = 3.36 Ton 131,200

CALCULO DE DENSIDADES DE MINERALES, INSITU

El objetivo es entonces que la automatización de la molienda con el apoyo de los densímetros nucleares y la adición de agua por retroalimentación sea para lograr porcentajes de sólidos en peso casi constantes y así evitar:

Molienda gruesa debido a la mayor evacuación de pulpa o Sobrecarga del molino por aumento de la viscosidad de la misma.

Los planes de extracción y minado, que busca fundamentalmente entregar leyes de los valores metálicos de interés generalmente homogéneos PERO NO GARANTIZAN QUE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL MINERAL QUE SE ALIMENTA A PLANTA SEA CONSTANTE.

DOS ESCENARIOS EN EL CONTROL DE LA MOLIENDA

TMSPH 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442

Gs 2.84 2.85 2.860 2.87 2.88 2.890 2.90 2.91 2.920 2.93 2.94 2.950 2.96 2.97 2.980 2.99 3.00

Dp 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847 1.847

%Sp 70.8 70.7 70.5 70.4 70.3 70.1 70.0 69.9 69.7 69.6 69.5 69.4 69.3 69.1 69.0 68.9 68.8

TMSPH 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442 2,442

Gs 2.84 2.85 2.860 2.87 2.88 2.890 2.90 2.91 2.920 2.93 2.94 2.950 2.96 2.97 2.980 2.99 3.00

Dp 1.830 1.833 1.836 1.839 1.841 1.844 1.847 1.850 1.853 1.856 1.858 1.861 1.864 1.867 1.870 1.872 1.875

%Sp 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0

Rp (L/S) 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429 0.429

68.5

69.0

69.5

70.0

70.5

71.0

2.80 2.85 2.90 2.95 3.00 3.05

%Sp

Gs Mineral

Variaciòn de %Sp al cambiar la Gs del mineral

Al incrementar la Gs del mineral, disminuye el %Sp, fluye más la pulpa, se descarga rápidamente el molino, baja la presión en los asientos y se incrementa el sonido por contacto metal-metal ocasionando deterioro del equipo.

Al descender la Gs, aumenta el %Sp, la pulpa se hace más viscosa y fluye más lento aumentando así el tiempo de retención. Se sobrecarga el molino y sube la presión en los asientos..

Por tanto, EL CONTROL DEBE ESTAR CENTRADO EN EL VALOR DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y SU REPERCUCIÓN EN % DE SOLIDOS EN PESO.

REPERCUCIONES

Se tiene que internalizar en el personal que la gravedad específica del mineral de blending, no es constante a través del tiempo.

Formar una base de datos con:Los ensayes químicos de cada muestra representativa de labores mineras y sus gravedades especificas calculadas por el método del picnómetro. Elaborar ecuaciones deducidas a partir de las técnicas de regresión y correlación.

- Antes de cada guardia alimentar a las ecuaciones, los ensayes químicos del mineral o blending mineral para obtener como respuesta la Gravedad específica o

- Muestrear con 01 guardia de anticipación el mineral a procesar y calcular su gravedad especifica.

RELACION EN PESO LIQUIDO / SOLIDO

Para hacer factible la adecuada aplicación de relación:

HIDRAULICA DEL SISTEMA EN EL

PERIODO DE PUESTA EN MARCHA

En todo diseño de Planta para una determinada capacidad de tratamiento (ton/h), se dimensionan los diámetros de las tuberías de pulpa, teniendo en cuenta el balance de materia y el balance de flujos deducidas a partir de las pruebas de ciclo cerrado (Locked Cycle) o a partir de los parámetros de molienda y flotación tomadas una vez conseguido el equilibrio durante las pruebas a nivel piloto. La hidráulica de sólidos suspendidos en agua, condiciona a su vez que el diámetro de la tubería seleccionada, debe permitir transportar el caudal de pulpa ideal a una velocidad de transporte ligeramente superior a la velocidad crítica de la pulpa.Los metalurgistas que operamos plantas de procesos sabemos que si el diámetro de la tubería fuera muy restringido, la velocidad de transporte sería mucho mayor que la velocidad crítica, se desgastaría muy rápidamente la tubería por efectos de la alta fricción, lo mismo que se ocasionaría contrapresión y rebalse en los cajones de las bombas. Si el diámetro de la tubería estuviera sobredimensionado a la capacidad de tratamiento, la velocidad de transporte sería menor que la velocidad crítica de la pulpa y por tanto se produciría rápidamente embancamiento de la línea.

VELOCIDAD CRÍTICA DE LA PULPA Y VELOCIDAD DE TRANSPORTE

PULP CRITICAL SPEED & TRANSPORT SPEED

Antes de la puesta en marcha de una Planta, los estudios han definido los %Sp de pulpa con las cuales debe estandarizarse la operación a la capacidad definida; sin embargo la planta inicia operaciones a capacidades menores para alcanzar el objetivo luego de unos meses.

En tal virtud, las tuberías están sobredimensionadas en ese intervalo de tiempo y la velocidad de transporte se encuentra por debajo de la velocidad crítica de la pulpa que ocasionan frecuentes embancamientosde tuberías.


La inacción de la supervisión por falta de conocimiento o la falta de un programa gradual de incremento de la capacidad de planta, hace que los operadores tomen decisiones propias para evitar embancamientos que si bien lo logran al diluir en exceso la pulpa, atentan contra el equilibrio del sistema ocasionando gran cantidad de carga circulante.


El presente cuadro muestra un programa gradual de control “de incremento de capacidad de molienda”, el %Sp tiene un valor diferente para cada capacidad de acuerdo al tonelaje de tratamiento. Se logra trabajar a velocidades de transporte de pulpa ligeramente superiores a la velocidad crítica con el que se alcanzará rápidamente el equilibrio del sistema.


El método de control de los circuitos de flotación debe ser el mismo. “uso de un programa gradual de Control de incremento de capacidad en el circuito de flotación”.

Sin embargo, nada es de maravilla porque por cada incremento de capacidad saltarán a luz los defectos de diseño y será necesario ubicar las restricciones del sistema para corregirlos, potenciarlos y en casos excepcionales reemplazar los equipos por baja eficiencia o por estar subdimensionados.

PLANT CAPACITY VS. NUMBER OF CYCLONES ON THE NEST

El incremento paulatino de la capacidad de planta, exige el control de flujos y por tanto la programación de la cantidad de ciclones en el nido.

*Capacidad del ciclón D-26 = 2,350 US GPM a 138 Kpa de presión

En tal sentido se hace necesario un control global del consumo de agua

Porque su descontrol puede repercutir en crear desequilibrios en el sistema.

Filosofía:

Todo el agua que ingresa a la planta, llega a los espesadores de y Relave (si no hubiera espesador de relaves) al cajòn de bombas de relave.

CONSUMO DE AGUA EN PLANTA EN PLANTA DE FLOTACION Cu - Mo

La sorpresa es que muchas veces cada guardia trabaja con diferente criterio, un mejor control de agua podrá encaminar a una rápida estandarización.

En tal sentido, resulta sumamente necesario acondicionar 03 puntos de muestreo para análisis físico (no químico) de consumo de agua

Conc. Cu Conc. Mo Relave Gral. Conc. Cu Conc. Mo Relave Gral.

Densidad Promedio en Kg/Lit D 1.225 1.360 1.236 D 1.200 1.300 1.200

Gravedad Especifica Gs 4.30 4.75 2.92 Gs 4.30 4.75 2.92

Porcentaje de Liquido en Volumen %Lv 93.18 90.40 87.71 %Lv 93.94 92.00 89.58

Base de Calculo: Tratamiento diario TMSPD 140,000 140,000 140,000 TMSPD140,000 140,000 140,000

Ratio de Concentracion RC 50.03 3783.80 RC 50.03 3783.80

Produccion diaria TM/dia 2,798 37 137,165 TM/dia2,798 37 137,165

Caudal de Pulpa lit/seg 110.42 0.94 4,421 lit/seg124.22 1.13 5,217

Caudal de Agua lit/seg 102.89 0.85 3,878 lit/seg116.69 1.04 4,674

lit/seg 3,982CONSUMO GLOBAL DE AGUA EN PLANTA lit/seg 4,792

m3/guardia 172,010 m3/ 12 horas 206,995

m3/ton mineral 2.46 m3/ton mineral 2.96

Diferencia de consumo entre guardias = 34,985 m3 H2O

LOS DIAMETROS DE LOS AGUJEROS PARA EL PASO DE PULPA

Los agujeros de los cajones de descarga de pulpas de molienda y los agujeros de los distribuidores hacia cajones de las bombas, contribuyen en originar restricciones dentro de la operación de una planta.

Salida de flujo hacia arriba

Salida de flujo hacia abajo

Es importante verificar el travel del sistema de control de pulpa a la descarga delos bancos de celdas porque su acercamiento al agujero modifica la descarga desde un área circular cuando está muy alejado hasta el área de un anillo circular antes del taponeo al 100%

DIAMETROS DE AGUJEROS PARA EL PASO DE PULPA

Es necesario registrar el diámetro del asiento de los dardos, para saber cuando será insuficiente el área de salida. Estos pueden ser por:Aumento de carga circulanteLuego de sucesivos incrementos de capacidadoDebido a constantes desequilibrios del sistema.


Un mal funcionamiento del mecanismo de control del nivel puede impedir la salida de pulpa, provocando el pulpeo y el rebalse de esta hacia los canales que a su vez contamina las espumas del banco de celdas.

Una demasiada apertura, no solo descarga el banco de celdas, ocasiona rebalses de los cajones de bombas y desequilibra el sistema.


El cuadro, muestra datos ordenados que permiten contribuir en buscar el equilibrio del sistema durante un periodo de puesta en marcha, exige variar a densidad de pulpa para conservar velocidades de transporte superiores a la velocidad crítica a diferentes capacidades de planta hasta alcanzar la estandarización a la capacidad de diseño.

Plant Capacity TMPD 117,200 110,000 100,000 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000 Conc. Cu Conc. Mo Tail

Two parallel circuits TMPD 58,600 55,000 50,000 45,000 40,000 35,000 30,000 25,000 1,838 410 115,321

TMSPH 2,442 2,292 2,083 1,875 1,667 1,458 1,250 1,042 77 17 4,805

% CC 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

TMPH 2442 2292 2083 1875 1667 1458 1250 1042 77 17 4805

Gs1 2.90 2.90 2.90 2.90 2.90 2.90 2.90 2.90 4.30 4.75 2.88

Dp 1.309 1.298 1.287 1.282 1.257 1.231 1.204 1.177 1.326 1.246 1.378

%Sp 36.00 35.00 34.00 33.55 31.17 28.64 25.90 22.95 32.00 25.00 42.00

%Sv 16.25 15.66 15.08 14.83 13.51 12.16 10.75 9.31 9.86 6.56 20.09

%Lv 83.75 84.34 84.92 85.17 86.49 87.84 89.25 90.69 90.14 93.44 79.91

ft3/seg 50.78 49.44 46.66 42.73 41.69 40.53 39.27 37.79 1.77 0.54 81.37

Pulp Critical Speed (ft/seg) = 13.96 13.77 13.50 13.22 12.85 12.43 11.93 11.33 8.82 6.80 15.92

Pipe Diameter (inches) = 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 6.00 3.0 30.0

Transport Speed (ft/sec) = 16.16 15.74 14.85 13.60 13.27 12.90 12.50 12.03 9.01 10.95 16.58

height of flotation cell (ft) 23.81 23.81 23.81 23.81 23.81 23.81 23.81 23.81 6.79 10.00 10.00

height of pulp over the hole (ft) 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 0.66 0.66 3.28

gc at 0 msnm (ft/seg2) 32.174 32.174 32.174 32.17 32.17 32.174 32.174 32.174 32.174 32.174 32.174

gc1 at 4600 msnm ft/seg2) 20.80 20.80 20.80 20.80 20.80 20.80 20.80 20.80 20.80 20.80 20.80

Pulp speed through hole (ft/sec) 9.57 9.57 9.57 9.57 9.57 9.57 9.57 9.57 5.22 5.22 11.68

Hole diameter (inches) 31 31 30 29 28 28 27 27 10 4 36

PLANTA DE CAL

Molino de Cal 460 69.00 0.88 60 48.38 48.00 33.66 50.00 35.06 72.46

Faja Transportadora de Cal 440 12.00 0.88 10 8.05 7.00 4.69 6.80 4.56 56.67

Bomba de Transferencia 440 29.10 0.88 20 19.52 15.00 10.06 14.90 9.99 51.20

Bomba Vertical 440 20.50 0.88 15 13.75 12.00 8.05 12.00 8.05 58.54

Bomba Loop Nº 1 460 29.10 0.88 20 20.40 15.50 10.87 16.00 11.22 54.98

Bomba Loop Nº 2 440 20.50 0.88 15 13.75 15.00 10.06 15.50 10.40 75.61

Agitador de Cal Nº 1 440 18.00 0.88 12 12.07 12.00 8.05 12.00 8.05 66.67

Agitador de Cal Nº 2 440 20.50 0.88 15 13.75 14.50 9.72 14.50 9.72 70.73

Sopladora Celdas Tanque 440 58.00 0.88 48 38.90 31.00 20.79 30.50 20.46 52.59

IDENTIFICACION DE RESTRICCIONES133 ton/ h 150 ton/ h

DESCRIPCION DATOS DEL MOTOR

DE Vn I n F.P. Pn I (trab) P (trab) I (trab) P (trab) % de Pot

EQUIPOS HP kW (A) kW (A) kW Nominal

CHANCADO PRIMARIO

Alimentador de Gruesos Nº 1 440 21.80 0.88 15 14.62 8.70 5.83 8.90 5.97 40.83



Faja Transportadora Nº 1 440 51.50 0.88 40 34.54 25.00 16.77 26.00 17.44 50.49

Chancadora Fima 440 65.00 0.88 50 43.59 24.00 16.10 25.00 16.77 38.46

Bomba Lubricación Chancadora Fima 440 4.40 0.88 3 2.95 3.50 2.35 3.50 2.35 79.55

CHANCADO SECUNDARIO





Faja Transportadora Horizontal 440 16.30 0.88 12.3 10.93 6.30 4.23 6.50 4.36 39.88

Cedazo Nº 1A 440 18.20 0.88 14 12.21 8.50 5.70 9.00 6.04 49.45

Cedazo Nº 1B 440 18.20 0.88 14 12.21 8.50 5.70 8.70 5.83 47.80

Cedazo Nº 2 440 46.00 0.88 40 30.85 18.00 12.07 19.00 12.74 41.30

Cedazo Nº 3 440 46.00 0.88 40 30.85 20.00 13.41 20.00 13.41 43.48

Chancadora Nº 2 440 263.00 0.88 200 176.39 164.00 109.99 167.00 112.00 63.50

Chancadora Nº 3 440 263.00 0.88 200 176.39 178.00 119.38 180.00 120.72 68.44

Chancadora Nº 4 440 263.00 0.88 200 176.39 117.00 78.47 117.00 78.47 44.49

Bomba Lubricación Chancadora Nº 2 440 8.50 0.88 5 5.70 5.30 3.55 5.30 3.55 62.35



Bomba Hidráulica Chancadora Nº 2 440 7.40 0.88 5 4.96 3.80 2.55 3.81 2.56 51.49



Faja Magnetica 460 4.60 0.88 3 3.23 3.40 2.38 3.50 2.45 Se paró

Bomba de Agua Extractor de Polvo 440 0.88 0.00 0.00 0.00 0.00

Extractor de Polvo 460 69.00 0.88 60 48.38 36.00 25.24 35.90 25.17 52.03

CAPACIDAD CAPACIDAD

133 ton/ h 150 ton/ h

DESCRIPCION

DE Vn I n F.P. Pot Pn I (trab) P (trab) I (trab) P (trab) % de Pot

EQUIPOS HP kW (A) kW (A) kW Nominal

CHANCADO PRIMARIO

CHANCADO SECUNDARIO


Faja Magnetica 460 4.60 0.88 3 3.23 3.40 2.38 3.50 2.45 Se paró

MOLIENDA

Bomba Ash Nº 1 (stand by) 460 223.00 0.88 200 156.36 0.00 210.00 147.24 Calentamiento

FLOTACION

Bomba Wifley Nº 11 460 120.00 0.88 100 84.14 49.00 34.36 51.00 35.76 Rebalse

RELAVE

Rastrillo Espesador de Relave 440 14.40 0.88 10 9.66 14.50 9.72 14.50 9.72 100.69

FILTRADO

Bomba Vertical Nº 12 440 20.50 0.88 15 13.75 14.30 9.59 16.00 10.73 Rebalse

REACTIVOS

PLANTA DE CAL

Consumo Total Potencia 5,922.45 6,154.04

N° Horas Operación / mes 691 691

Energía Consumida 4,092,413 4,252,440

Costo energía US$ / kW-H 0.063 0.063

Costo total de energía 257,822 267,904

Ton Min. Procesado /mes 91,903 103,650

Costo Unitario Energia Planta US$/ton 2.81 2.58

CAPACIDAD CAPACIDAD

DATOS DEL MOTOR

RESTRICCIONES A CORREGIR O POTENCIAR ANTES DE CONTINUAR EL INCREMENTO DE CAPACIDAD DE PLANTA

Conclusiones:

1° realizar el seguimiento de la variación de la gravedad específica del

Minera.2° realizar un programa gradual de incremento de la capacidad de planta.3° Monitorear los sucesivos incrementos de tonelaje verificando las

velocidades críticas de la pulpa y las velocidades de transporte para evitar embancamiento de la línea.4° Elaborar el programa gradual para incrementar el número de ciclones en

cada nido, a medida que se incrementa la capacidad de la Planta.5° Se requiere controlar el consumo de agua. El balance de agua por

guardias permite uniformizar resultados y evitar desequilibrios en los cambios de turno, por tanto es necesario crear puntos de muestreo adecuados para registros de densidades de pulpa y hacer posible dicho balance.6° Llenar el cuadro de seguimiento de todos los equipos en operación para

identificar las restricciones (Cuello de botella) para cada capacidad programada durante el periodo de puesta en marcha. Las informaciones necesarias son: - Amperajes de operación y amperajes nominales- Registro de rebalses, excesiva vibración o sobrecalentamientos.

El análisis de estos permitirá corregir y luego potenciar los equipos para continuar con el incremento ordenando de la capacidad hasta alcanzar el objetivo.

2º VARIABLES QUE DECIDEN LA CAPACIDAD DE LOS MOLINOS

El presente gráfico puede recordarnos las zonas de abrasión, zona muerta y zona de impacto, efectos cascada y catarata.

ANALISIS GLOBAL DE MOLINOS DE BARRAS Y BOLAS CONVENCIONALES

2º VARIABLES QUE DECIDEN LA CAPACIDAD

Molinos de Barras.

La capacidad de los molinos de barra, depende fundamentalmente del %Vi con carga Molturante.

Las ton/h y el (kW) ascienden rápidamente hasta 36%Vi, a continuación levemente hasta 40%Vi.

El %Sp influye mas en el consumo de potencia.

0

67

134

201

268

335

402

469

536

603

670

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44

Po

t T

ota

l (k

W),

Ca

p.

(to

n/h

)

Carga de barras (%Vi)

% Vi carga de barras vs Pot. (kW) y Cap. (ton/h) p' F80 y P80 objetivo

Pot. total, kW 85%Sp Cap. ton/h a 85%Sp Pot. total, kW 80%SpCap. ton/h a 80%Sp Pot. total, kW 75%Sp Cap. ton/h a 75%SpPot. total, kW 70%Sp Cap. ton/h 70%Sp

Curvas de Potencia (kW)

El %Sp puede descargar rápidamente el molino o retener la carga dentro de ella.

2º VARIABLES QUE DECIDEN LA CAPACIDAD

Molino de bolas convencional

La variación del %Sp influye en menor grado en la capacidad y consumo de potencia, del molino.

145

191

237

283

329

375

421

467

513

559

605

0.00 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00 24.00 28.00 32.00 36.00 40.00 44.00

Po

t. (

kW

) ,

Ca

p.

(to

n/h

)

Carga de bolas (%Vi)

%Vi Carga bolas vs Pot(kW) y Cap(ton/h) p' F80 y P80 objetivoAlimentaciòn F80 micrones Producto P80 micrones

Pot. total, kW 75%Sp ton/h a 75%Sp

Pot. total, kW 72.5%Sp ton/h a 72.5%Sp

Pot. total, kW Molino 70%Sp ton/h 70%Sp

Curvas de pot. (kW)

Curvas de cap. (ton/h)

El %Vi con carga molturante, aumenta en mayor proporción la capacidad del molino hasta 36%Vi; a menor proporción hasta 40%Vi y se convierte en asintótica al aproximarse a 44%Vi.

El %Sp puede descargar rápidamente el molino o retener la carga dentro de ella.

2º VARIABLES QUE DECIDEN LA CAPACIDADLos molinos se seleccionan pensando en futuras ampliaciones, para incrementar la capacidad de molienda, no se tiene que estar comprando cada vez otro molino. Un molino puede iniciar su operación con muy baja carga de bolas y paulatinamente ir incrementando el %Vi y por tanto su capacidad.El siguiente cuadro sustenta, como es que se llegó a cuadruplicar la capacidad de la planta Iscaycruz conservando el mismo molino secundario Hardinge Kopper 9.5’x16’.

Diàmetro del Molino, ft 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5

Diàmetro efectivo del Molino, ft 9.19 9.19 9.19 9.19 9.19 9.19 9.19 9.19 9.19 9.19

Longitud efectiva del molino, ft 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16

Velocidad Crìtica, Vc rpm 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25.28

% de la velocidad crìtica 77.1 77.1 77.1 77.1 77.1 77.1 77.1 77.1 77.1 77.1

Velocidad de Operaciòn rpm 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5

% de carga total en el molino 38 38 38 38 38 38 38 40 42 38.00

%Vi llenado por bolas 8 8 12 18 22 26 32 38 40 25

Potencia kW, Neto Total 275 275 310 362 397 431 484 527 535 423

Potencia total, kW Molino 305 305 344 402 441 479 537 586 594 470

Grav. Especìf. Mineral, ton/m3 3.61 3.61 3.61 3.61 3.61 3.61 3.61 3.61 3.61 3.61

Densidad de Pulpa, ton/m3 2.102 2.102 2.102 2.102 2.102 2.102 2.102 2.102 2.102 2.102

%Sp en el Molino 72.5 72.5 72.5 72.5 72.5 72.5 72.5 72.5 72.5 72.50

Alimentaciòn F80 micrones 483 483 483 483 483 483 483 483 483 515

Producto P80 micrones 324 324 324 324 324 324 324 324 324 369

RR 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.40

Cap. Del Molino, ton/h 209 209 235 275 301 328 367 400 406 404

RCC 4.70 3.50 3.10 3.10 2.83 2.53 2.50 2.52 2.29 1.50

Cap. De la planta, ton/h 44 60 76 89 106 129 147 159 177 269

TMSPD 1065 1430 1820 2127 2554 3107 3525 3812 4255 6459

Cons. Energ W en kW-H/TM 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.2

Wi en kW-H/TM 14.55 14.55 14.55 14.55 14.55 14.55 14.55 14.55 14.55 14.55

Volumen de carga m3 11 11 11 11 11 11 11 12 13 11.44

Carga de bolas , ton 11.2 11.2 16.8 25.2 30.8 36.4 44.8 53.2 56.2 35.0

150

200

250

300

350

400

450

500

550

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

P8

0 (

u)

& P

ot

(kW

)

% Vi llenado de bolas

Carga de Bolas vs P80 & Pot (kW) a 125 ton/h

F80 microns

Mill Power, kW(80%Sp)P80 microns(80%Sp)Mill Power, kW(75%Sp)P80 microns(75%Sp)Mill Power, kW(70%Sp)P80 microns(70%Sp)

F(80) = 483 micrones

P(80) máximo = 176 micrones

Capacidad de Planta = 125 ton / h = 3,000 ton/ día

Ratio de Carga Circulante = 3

Capacidad del Molino de Bolas 9.5' x 16' = 375 ton/ h = 9,000 ton/día

F(80) = 483 micrones

P(80) máximo = 363 micrones

Capacidad de Planta = 177 ton / h = 4,250 ton/ día

Ratio de Carga Circulante = 3

Capacidad del Molino de Bolas 9.5' x 16' = 531.25 ton/ h = 12,750 ton/día

150

200

250

300

350

400

450

500

550

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

P8

0 (

u)

& P

ot

(kW

)

%Vi llenado de bolas

Carga de Bolas vs P80 & Pot (kW) a 531 ton/h

F80 microns

Power, kW80%SpP80 (u) 80%Sp



VOLUMEN DE LLENADO VS POTENCIA DE CONSUMO & P(80)

ANALISIS GLOBAL DE MOLINOS SAG

MOLINO SAG (ALTO RR & POTENCIA OPTIMA)

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Pote

nci

a (k

W)

& F

80 (

u),

P80

(u

)

% Vi de llenado de bolas

%Vi de bolas vs P80 a Capacidad constante (ton/h)

F80 microns

Mill Power, kW (80%Sp)

P80 microns (80%Sp)


P80 microns (75%Sp)


P80 microns (70%Sp)


P80 microns (65%Sp)

Ejm.F80 =152,547 uP80 = 2,000 u

Un molino de bolas

cualesquiera, muestra que

la intersección entre las

curvas de potencia y las

curvas de productos P(80)

son más optimas a % Vi

de carga molturante = 8%,

ésta es una de las

justificaciones para el

diseño de Molinos SAG

que fundamentalmente

tiene RR que promedian

entre 70/1 a 80/1

Respecto al %Solidos en peso, las actividades operativas muestran que 80%Sp es muy viscoso, demora la salida de carga y sube la presión en los asientos.65%Sp es muy diluido, el molino se descarga rápido y el excesivo sonido indica deterioro de partes del molino por contacto metal-metal

Carga Bolas (%Vi) 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00

Wi en kW-H/TM 14.0 14.0 14.0 14.0 14.0 14.0 14.0 14.0 14.0

F80 micrones 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851

P80 micrones 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256

kW a 78%Sp 6,236 6,839 7,443 8,046 8,649 9,252 9,855 10,458 11,062

ton/h, 78%Sp 4,085 4,480 4,875 5,270 5,665 6,060 6,455 6,850 7,246

kW a 74%Sp 6,176 6,779 7,382 7,985 8,588 9,192 9,795 10,398 11,001

ton/h, 74%Sp 4,045 4,440 4,836 5,231 5,626 6,021 6,416 6,811 7,206

kW a 70%Sp 6,121 6,724 7,328 7,931 8,534 9,137 9,740 10,343 10,947

ton/h, 70%Sp 4,010 4,405 4,800 5,195 5,590 5,985 6,380 6,775 7,170

kW a 66%Sp 6,072 6,675 7,278 7,881 8,484 9,088 9,691 10,294 10,897

ton/h, 66%Sp 3,977 4,372 4,767 5,162 5,558 5,953 6,348 6,743 7,138

%VOLUMEN INTERNO DE BOLAS Vs. CAPACIDAD (TON/H) Y CONSUMO DE POTENCIA (KW) DE MOLINO SAG 36’D x 17’L

La figura 5 que puede considerarse como el análisis de un

molino de bolas cualesquiera, muestra que la intersección

entre las curvas de potencia y las curvas de productos

P(80) son más optimas a % Vi de carga molturante = 8%,

ésta es una de las justificaciones para el diseño de

Molinos SAG que fundamentalmente debe tener alto ratio

de reducción. Ejm. F80 =152,547u ; P80 = 2,000 u

En tal sentido los análisis de Molinos SAG se realizarán a

% de volumen interno de bolas entre 0% y 16% ya que a

volúmenes mayores el consumo de potencia no resultaría

muy alto y el molino menos eficiente.

4600

5290

5980

6670

7360

8050

8740

9430

10120

10810

11500

30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50

Po

t. (

kW

), C

ap

. (t

on

/h

)

Angulo de Levante

Angulo de Levante vs Pot. (kW) y Cap (ton/h) en Molino SAG

Potencia total, kW Molino Cap. Del Molino, ton/h

Caso: Molinos SAG 36’Dx17’L

Un incremento del 12.5% del ángulo de levante en el molino SAG, incrementa el consumo de potencia (kW) en 13.2% y también la Capacidad (ton/h) en 13.2% si el resto de las variables permanecieran constantes.

INFLUENCIA DEL ANGULO DE LEVANTE EN EL CONSUMO DE POTENCIA Y LA CAPACIDAD DE UN MOLINO SAG

Velocidad Crìtica, Vc rpm 12.95 12.95

Velocidad de Operaciòn, rpm 9.84 9.84

% de la velocidad crìtica 76.00 76.00

%Vi llenado por bolas 10.00 10.00

Angulo de Levante, (º) 40 45 5

Potencia kW, Neto Total 8863 10035

Perdida de Potencia, % 3.00 3.00

Potencia total, kW Molino 9,137 10,345 13.2%

Grav. Especìf. Mineral, ton/m3 2.90 2.90

Densidad de Pulpa, ton/m3 1.847 1.847

%Sp en el Molino 70.00 70.00

Densidad de Bolas, ton/m3 7.75 7.75

Alimentaciòn F80 micrones 119,851 119,851

Producto P80 micrones 5,256 5,256

Cap. Del Molino, ton/h 5,985 6,776 13.2%

RCC 0.11 0.11

TMSPD 129,407 146,509

Consumo de Energia en kW-H/TM 1.53 1.53

Wi en kW-H/TM 14.00 14.00

Carga de bolas , ton 215.79 215.79

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Po

t. (

kW),

Cap

. (to

n/h

)

RPM del Molino SAG

Velocidad vs Pot (kW) & Capac. (ton/H)

Potencia total, kW Molino Cap. Del Molino, ton/h

VELOCIDAD VS. CONSUMO POTENCIA Y CAPACIDAD (M. SAG)

Como es de esperar, a mayor velocidad, el consumo de potencia

(kW) = 1.527 x (ton / h)

aumenta la capacidad del molino, la Potencia se hasta alcanzar el 80% de la velocidad crítica del molino SAG.

Velocidad Crìtica, Vc rpm 12.95 12.95 12.95 12.95 12.95 12.95 12.95 12.95 12.95 12.95 12.95

Velocidad Operaciòn SAG (rpm) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 9.8 10.4

% de la velocidad crìtica 7.7 15.4 23.2 30.9 38.6 46.3 54.0 61.8 69.5 76.0 80.0

%Vi llenado por bolas 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Potencia total, kW Molino 928 1,856 2,785 3,713 4,641 5,569 6,497 7,425 8,354 9,137 9,618

%Sp en el Molino 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70

Alimentaciòn F80 micrones 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851 119,851

Producto P80 micrones 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256 5,256

Cap. Del Molino, ton/h 608 1,216 1,824 2,432 3,040 3,648 4,256 4,864 5,472 5,985 6,300

Wi en kW-H/TM 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14

Carga de bolas , ton 216 216 216 216 216 216 216 216 216 216 216

Caso: Molino SAG 36’Dx17’L

VELOCIDAD VS. CONSUMO DE POTENCIA Y CAPACIDAD (M. SAG)

El costo unitario de energía en el molino SAG permanece constante e igual a 0.09 US$/ton

RPM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10

% Veloc Crítica 7.72 15.44 23.16 30.88 38.60 46.32 54.04 61.76 69.48 76.00 80.00

ton/h 608 1,216 1,824 2,432 3,040 3,648 4,256 4,864 5,472 5,985 6,300

kW 928 1,856 2,785 3,713 4,641 5,569 6,497 7,425 8,354 9,137 9,618

m 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53

kW-H/mes 646,012 1,292,025 1,938,037 2,584,050 3,230,062 3,876,074 4,522,087 5,168,099 5,814,112 6,359,446 6,694,153

US$/kW-H 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06

US$/mes 38,761 77,521 116,282 155,043 193,804 232,564 271,325 310,086 348,847 381,567 401,649

ton/mes 423,147 846,310 1,269,444 1,692,607 2,115,738 2,538,897 2,962,019 3,385,190 3,808,331 4,165,530 4,384,709

US$/ton 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09

Caso: Molinos SAG 36’Dx17’L

El área de paso de los slots de la parrilla de descarga, es otra variable fundamental y puede decidir la capacidad de un Molino SAG, por tanto un incremento de esta área (sin incrementar el tamaño del slot) definitivamente aumenta la capacidad del molino.La lamina muestra que se incrementó de 31 a 45 slots por solera. Al crecer el numero de agujeros, se genera una nueva área de paso que se traduce en una mayor evacuación y tránsito de pulpa. La capacidad inicial de 1400 ton/ día, se incrementó a 1932 ton/dia (38% mas).

INCREMENTO DEL AREA DE DESCARGA DE PARRILLAS PARA AUMENTAR

CAPACIDAD DEL MOLINO SAG 16.5’D x 5’L

ANTES DESPUES

INCREMENTO DEL AREA DE SLOTS = 45%

Diseño inicial 1 SOLERA REJILLA L A Area N° Filas Area tot.

N° Filas N° Colum. N° slots (m) (m) (m2) Solera (m2)

Lado del casco 3 5 15

Lado de eje cilindrico 4 4 16

31 0.025 0.050 0.039 20 0.775

Lado del casco 3 7 21

Lado de eje cilindrico 4 6 24

45 0.025 0.05 0.056 20 1.125

2º VARIABLES QUE DECIDEN LA CAPACIDAD DE LOS MOLINOS

Bomba de Alta presión para el arranque de molinos.

Cuando un molino está detenido, éste descansa por medio de los trunnion (de entrada y de descarga) sobre los asientos. Entre los trunnion y los asientos hay un contacto metal-metal pero por más lisos que sean estos, microscópicamente se puede observar rugosidades por los cuales se debe escurrir el lubricante a altas presiones. En tal sentido, para arrancar un molino hay que vencer la inercia, pues para que esto sea posible se deberán arrancar las bombas de alta presión que deben vencer la presión que ejerce el molino sobre los asientos. “Ojo que hay colegas que todavía siguen afirmando que la alta presión levanta el molino, lo cual es falso”.Sin este bombeo previo de aceite de alta presión, la chumacera o el casquillo puede desgarrarse o destruirse, atentar contra la operación del molino (sea convencional o SAG), por lo que resulta muy importante verificar tal cálculo para estar conscientes de la presión mínima en los asientos. Veamos una experiencia en Iscaycruz cuando se tuvo que poner en operación el nuevo molino de barras 10.5’D x 14’L.

2º VARIABLES QUE DECIDEN LA CAPACIDAD DE LOS MOLINOSPESO DEL MOLINO VACIO

W casco cilíndrico + tapas 33.2 TM

W trunnion entrada y descarga 3.64 TM

W Forros del Cilindro 27.27 TM

W forros de tapas de alimentacion y descarga 8.60 TM

W Catalina 13.64 TM

86.35 TM

PESO DE LA CARGA MOLTURANTE

Diámetro interno del Molino 10 pies

Longitud del Molino 14 pies

Volumen Total del Molino 31.14 m3

Porcentaje de Llenado 40 %

Volumen de Llenado 12.45 m3

Volumen de Espacios Vacios 4.98 m3

Volumen de Neto de Aceros 7.47 m3

F2 = Peso de Barras de Acero 58.59 TM

Alimentación registrada Balanza Thermo Ramsey 175.0

Tiempo de molienda (min) 3.5

F3 = TM del mineral durante 3.5 min de permanencia 10.2 TM

F = F1 + F2 + F3 = Peso total 155.14 TM

F = F1 + F2 + F3 = Peso total 155,143.83 Kg

Largo (cm) 85

Ancho(cm) 35

Area de contacto (cm2) 2975 cm2

Presion q' ejerce el molino 26.07 Kg/cm2

factor de conversiòn Kg/cm2 = 1 PSI 0.070

Presion 371 PSI

Factor de seguridad 1.5

Presión de bomba de Alta para el arranque del molino 556 PSI

F1 = Peso Total del Molino de barras 10.5x14

PLANTA CONCENTRADORA -...

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