INDICE Contenido
1.-INTRODUCCIÓN 1.-INTRODUCCIÓN ............................................................. .............................................. 1 2.-OBJETIVOS.......................................................................................... ............................. 2 3.-MARCO TEORICO ............................................................................................... .......... 3 4.-DESARROLLO 4.-DESARROLLO EXPERIMENTAL ................................................... ............................. 8 5.-DESARROLLO 5.-DESARROLLO DEL TRABAJO ................................................................................. ... 9 6.-DISCUSIONES 6.-DISCUSIONES Y CONCLUSIONES ............................................... ........................... 17 7.-ANEXO ................................................... ...................................................... .................. 20 8.-BIBLIOGRAFIA .............................................. ..................................................... .......... 21
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1.-INTRODUCCIÓN Los métodos de reducción de tamaño es la primera etapa del procesamiento de minerales, los cuales pueden agruparse de varias maneras, dando origen a distintos circuitos circuitos de chancado. chancado. Si el cuerpo de mineral mineral es de carácter carácter masivo, el minado o extracción es en realidad la primera etapa de reducción de tamaño, y generalmente se realiza con explosivos. El término chancado se aplica a las reducciones subsecuentes de tamaño hasta alrededor de 25 (mm), considerándose las reducciones a tamaño más finos como molienda. Tanto el chancado como la molienda pueden subdividirse en etapa primaria, secundaria y terciaria. A nivel industrial, la tendencia actual es emplear dos etapas de chancado en circuito cerrado. La etapa terciaria de chancado actualmente es poco usada fundamentalmente por razones de costos (tanto operativas, energéticas y mantenimiento). Los circuitos abiertos ya son poco usados debido a que su producto es muy heterogéneo produciendo un sobre costo en la etapa siguiente que es la molienda.
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2.-OBJETIVOS
Evaluar los diferentes circuitos de chancado considerando los flujos de mineral procesados, consumos específicos de energía, etc...
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3.-MARCO TEORICO La reducción de tamaño de una partícula es una operación necesaria para dar paso a una variada gama de procedimientos en la industria metalúrgica. El objetivo de este proceso en la minería es obtener un producto de un tamaño en el cual las especies mineralógicas valiosas se encuentren liberadas y puedan ser separadas de la ganga estéril en procesos posteriores. Entre los equipos de reducción de tamaño se encuentran los chancadores y molinos, los chancadores son utilizados como primera etapa en la reducción de tamaño, esta etapa se divide en Chancado Primario, Chancado Secundario y Chancado Terciario, mientras que dentro de los tipos de chancadores se encuentran chancadores de mandíbula, giratorios y de cono. Chancador Primario: Fractura la mena de alimentación proveniente de la mina, desde 60” hasta bajo 8” a 6” de producto.
Chancador Secundario: Toma el producto del chancador primario y lo reduce, en una pasada hasta 3” o 2” de producto.
Chancador Terciario: Toma el producto del chancador secundario o chancadores intermedios reduciendo el material bajo 1/2” o 3/8”.
Chancadoras de Mandíbulas: Los chancadores de mandíbulas son equipos dotados de 2 placas o mandíbulas, en los que una de ellas es móvil y presiona fuerte y rápidamente a la otra, fracturando el material que se encuentra entre ambas. Según el tipo de movimiento
Figura 3.1: Chancador de Mandíbulas
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de la placa móvil, estos chancadores se clasifican en los siguientes tipos:
Blake Dodge Universal
Los chancadores tipo Blake pueden clasificarse en Palanca Simple y Palanca Doble. El chancador de mandíbulas se especifica por el área de entrada, es decir, la distancia entre las mandíbulas en la alimentación (Feed) que se denomina “Boca” y
el ancho de las placas (largo de la abertura de admisión). Por ejemplo un chancador de mandíbulas de 30”x48” tendrá una boca de 30” y un ancho de las placas de 48”.
Chancadoras Giratorias: Está constituido por un eje vertical (árbol) con un elemento de molienda cónico llamado cabeza, recubierto por una capa de material de alta dureza llamado manto. La cabeza se mueve en forma de elipse debido al efecto de movimiento excéntrico que le entrega el motor. El movimiento máximo de la cabeza ocurre en la descarga evitando los problemas de hinchamiento del material. Debido a que chanca durante el ciclo completo, tiene más capacidad que un chancador de mandíbulas del mismo tamaño (boca), por lo que se le prefiere en plantas que tratan altos flujos de material. Operan normalmente en circuito abierto, aunque si el material de alimentación tiene mucho fino, éste debe ser preclasificado. El tamaño de los Chancadores Giratorios se especifica por la boca (ancho de la abertura de admisión) y el diámetro del manto. El casco exterior es de acero fundido, mientras que la cámara de chancado está protegida con revestimientos o “cóncavos” de acero al
manganeso. La cabeza está protegida por un manto de acero al manganeso la que a su vez está recubierta por alguna resina epóxica, poliuretano, goma o algún otro recubrimiento. Chancador de Cono: Es una chancadora giratoria modificada. La principal diferencia es el diseño aplanado de la cámara de chancado con el fin de lograr
Figura 3.2: Chancador de Cono
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una alta capacidad y una alta razón de reducción del material. El objetivo es retener el material por más tiempo en la cámara y así lograr una mayor reducción del material. El eje vertical de esta chancadora es más coto y no está suspendido como en la giratoria sino que es soportado en un soporte universal bajo la cabeza giratoria o cono. Como no se requiere una boca tan grande, el caso chancador se abre hacia abajo lo cual permite el hinchamiento del mineral a medido que se reduce el tamaño, proporcionando un área seccional creciente hacia el extremo de descarga, por lo que la chancadora de cono es un excelente chancador libre. La inclinación hacia fuera del casco permite tener un ángulo de cabeza mucho mayor que en la giratoria, reteniendo al mismo ángulo entre el material chancado. Esto permite a esta chancadora una alta capacidad puesto que la capacidad de una chancadora giratoria es proporcional al diámetro de la cabeza. El tamaño máximo de la boca es de 10” y entrega un producto que varía entre 1/8” y 1”.
Chancador de Rodillos: La Trituradora de Rodillos es utilizada para triturar material duro y quebradizo como carbón, clinker de cemento, escorias, hormigón, granito etc. con un tamaño máximo de partículas de 50 mm hasta un tamaño mínimo de 5 mm, dependiendo de las características del material.
El material a triturar es introducido en Figura 3.3: Chancador de Rodillos la parte superior de la trituradora, que actúa como una tolva de alimentación integrada. La trituración se produce entre dos rodillos de los cuales uno gira en sentido del reloj y el otro en sentido contrario. La velocidad de los rodillos es asincrónica con el fin de crear un efecto de limpieza en la cámara de trituración. Los rodillos están compuestos por anillos de triturar y anillos espaciadores montados alternadamente de tal forma, que un anillo de triturar de un rodillo, gira contra un anillo espaciador del rodillo opuesto.
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La distancia entre rodillos es ajustable con el fin de compensar el desgaste producido. Roleo: es una técnica la cual permite homogeneizar una muestra mediante la utilización de un paño de roleo, el cual en esencia es un paño cuadrado de genero u otro material similar. La idea es que la muestra se situé en medio del cuadrado y de cada esquina se comienza a levantar el paño, de forma ordenada, de tal manera que la muestra ruede por el paño hacia la esquina opuesta desde donde es levantado el paño de roleo, como se muestra en la figura (A.1), y así seguir una secuencia en forma consecutiva hasta determinar que la muestra se encuentre homogénea.
Figura 3.4: Técnica de roleo, se levantan las esquinas del paño para homogeneizar la muestra.
Cono y cuarteo: es una técnica que se utiliza para disminuir el volumen de la muestra. Se trata de, una vez finalizada la etapa de roleo, achatar la muestra resultante y se distribuye de forma circular sobre el paño de roleo, luego se procede a dividir en cuatro partes y de éstas, dos constituyen el rechazo y dos se mantienen, deben ser opuestas para una mejor obtención de la muestra representativa como se indica en la figura.
Figura 3.5: Técnica de cono y cuarteo.
F80: Tamaño 80% pasante en la alimentación, µm P80: Tamaño 80% pasante en el producto, µm Circuito abierto: circuito en el cual el mineral es tratado en una sola vez, sin retorno.
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Circuito cerrado: circuito en el cual la descarga del chancador alimenta a un harnero. El sobre tamaño se recircula al chancador y el bajo tamaño constituye el producto que pasa a la etapa siguiente.
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4.-DESARROLLO EXPERIMENTAL
Pesar 30 Kg. de colpas de mineral, cuyo tamaño máximo corresponderá a un 80% de la abertura del chancador de mandíbula primario (10 cm. Aprox.). Cada una de las muestras representativas debe ser pesada. Se determinará, mediante el empleo del medidor de Potencia Hioki, el consumo promedio de potencia en vacío. Para ello se operará el equipo durante 5 minutos, registrando los valores promedios entregados en el visor del medidor. En cada etapa de molienda se deben medir los consumos de potencia promedio, el flujo de mineral procesado, realizar análisis granulométrico al mineral alimentado y descargado de cada etapa (chancado primario, harnero y chancado secundario). El harnero a emplear será la malla 4.
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5.-DESARROLLO DEL TRABAJO Análisis y resultados del Circuito a): Muestra 1: Una muestra inicial de 10 Kg es descargada en el chancador de
mandíbulas (chancado primario), se selecciona una muestra representativa, tras la técnica de roleo y selección por cono y cuarteo, de aproximadamente 1 kg y posterior análisis granulométrico se obtuvieron los siguientes resultados: Tabla 5.1: Resultado análisis granulométrico muestra 1 Retenido Retenido Tamaño Masa Masa Parcial Acumulado Acumulado Malla (µm) (g) acumulada (%) (%) Pasante (%) Log[f(x)] Log(x) (3/4)" 9525 0 0 0 0 100 2,00 3,98 3,00 6680,00 558,90 558,9 55,91 55,91 44,09 1,64 3,82 4,00 4699,00 93,10 652,00 9,31 65,22 34,78 1,54 3,67 6,00 3360,00 76,40 728,40 7,64 72,87 27,13 1,43 3,53 8,00 2380,00 52,10 780,50 5,21 78,08 21,92 1,34 3,38 10,00 1650,00 40,00 820,50 4,00 82,08 17,92 1,25 3,22 14,00 1190,00 32,00 852,50 3,20 85,28 14,72 1,17 3,08 20,00 841,00 25,70 878,20 2,57 87,85 12,15 1,08 2,92 28,00 595,00 20,10 898,30 2,01 89,86 10,14 1,01 2,77 35,00 420,00 17,00 915,30 1,70 91,56 8,44 0,93 2,62 48,00 297,00 13,00 928,30 1,30 92,86 7,14 0,85 2,47 65,00 210,00 9,80 938,10 0,98 93,85 6,15 0,79 2,32 100,00 149,00 14,00 952,10 1,40 95,25 4,75 0,68 2,17 150,00 105,00 10,00 962,10 1,00 96,25 3,75 0,57 2,02 200,00 74,00 8,00 970,10 0,80 97,05 2,95 0,47 1,87 270,00 53,00 7,20 977,30 0,72 97,77 2,23 0,35 1,72 Fondo 22,30 999,60 2,23 100,00 0,00
Luego la muestra 1 es devuelta a la muestra inicial de 10 kg. Potencia al vacío, chancador mandíbula (medidor Hioki)= 1,2[KW] Potencia Máxima, chancador mandíbula (medidor Hioki)= 2,2[KW] Tiempo de molienda= 50[s]
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Muestra 2: La muestra inicial de 10 kg (chancado primario, chancador de mandíbulas), es descargada en el chancador de rodillos (chancado secundario), se seleccionó una muestra representativa, tras el uso de la técnica de roleo y selección por cono y cuarteo, de 1 kg aprox. y se sometió a un análisis granulométrico, obteniéndose así los siguientes resultados: Tabla 5.2: Resultados análisis granulométrico muestra 2 Abertura Serie Malla 3 6680 4 4699 6 3360 8 2380 10 1650 14 1190 20 841 28 595 35 420 48 297 65 210 100 149 150 105 200 74 270 53 Fondo
Masa (g) 27,30 74,80 200,00 228,70 139,90 88,10 53,50 33,90 30,40 21,50 21,20 17,00 14,70 11,20 10,50 32,30
Retenido Retenido Pasante Masa Parcial acumulado acumulado Retenida % % % Log[f(x)] Log(x) 27,30 2,72 2,72 97,28 1,99 3,82 102,10 7,44 10,16 89,84 1,95 3,67 302,10 19,90 30,06 69,94 1,84 3,53 530,80 22,76 52,82 47,18 1,67 3,38 670,70 13,92 66,74 33,26 1,52 3,22 758,80 8,77 75,51 24,49 1,39 3,08 812,30 5,32 80,83 19,17 1,28 2,92 846,20 3,37 84,20 15,80 1,20 2,77 876,60 3,02 87,23 12,77 1,11 2,62 898,10 2,14 89,37 10,63 1,03 2,47 919,30 2,11 91,48 8,52 0,93 2,32 936,30 1,69 93,17 6,83 0,83 2,17 951,00 1,46 94,63 5,37 0,73 2,02 962,20 1,11 95,74 4,26 0,63 1,87 972,70 1,04 96,79 3,21 0,51 1,72 1005,00 3,21 100,00 0,00
Potencia al vacío, chancador rodillo (medidor Hioki)= 1,03[KW] Potencia Máxima, chancador rodillo (medidor Hioki)= 4,2[KW] Tiempo de molienda= 14,43 [s]
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Muestra 1:
Potencia Promedio = 1,7 [KW] Flujo 1 = 0,72[KW] Potencia Neta = 0,5 [KW]
Consumo de Energía = 0,69 F80 = 8647,27 (um)
Muestra 2:
Flujo 2 = 2,5[T/h] Potencia Promedio = 2,615 [KW] Potencia Neta = 1,585[KW]
Consumo de Energía = 0,634 P80 = 4022,72 (um)
Razón de reducción, : 2,15
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Análisis y Resultados del Circuito b): Muestra 3: Una muestra inicial de 10 Kg es descargada en el chancador de
mandíbulas (chancado primario), se selecciona una muestra representativa, tras la técnica de roleo y selección por cono y cuarteo, de aproximadamente 1 kg y posterior análisis granulométrico se obtuvieron los siguientes resultados:
Tabla 5.3: Resultados análisis granulométrico muestra 3.
Malla 3 4 6 8 10 14 20 28 35 48 65 100 150 200 270 Fondo
Retenido Abertura Retenido Retenido Parcial Acumulado (um) Intervalo (g) (%) (%) 6730 2,172-3 610,6 62,0 62,0 4760 3-4 113,2 11,5 73,5 3360 4-6 66,6 6,8 80,2 2380 6-8 43,9 4,5 84,7 1680 8-10 26,7 2,7 87,4 1190 10-14 20,4 2,1 89,5 841 14-20 16,3 1,7 91,1 595 20-28 10,9 1,1 92,2 420 28-35 12,4 1,3 93,5 297 35-48 8,6 0,9 94,4 210 48-65 8,4 0,9 95,2 149 65-100 7,9 0,8 96,0 105 100-150 6,8 0,7 96,7 74 150-200 7,4 0,8 97,5 53 200-270 6,8 0,7 98,2 270Fondo 18,1 1,8 100,0 Suma 985
Pasante Acumulado (%) 100 38,0 26,5 19,8 15,3 12,6 10,5 8,9 7,8 6,5 5,6 4,8 4,0 3,3 2,5 1,8
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Muestra 4: La muestra inicial de 10 kg (proveniente del chancado primario y posterior clasificación de tamaño), es descargada en el chancador de rodillos (chancado secundario), se seleccionó una muestra representativa, tras el uso de la técnica de roleo y selección por cono y cuarteo, de 1 kg aprox. y se sometió a un análisis granulométrico, obteniéndose así los siguientes resultados:
Tabla 5.4: Resultados análisis granulométrico muestra 4. Malla 3 4 6 8 10 14 20 28 35 48 65 100 150 200 270 Fondo
Abertura Retenido Retenido Parcial Retenido Acumulado (um) Intervalo (g) (%) (%) 6730 2-3 19,7 2,0 2,0 4760 3-4 54 5,4 7,4 3360 4-6 165,4 16,5 23,9 2380 6-8 224,9 22,5 46,4 1680 8-10 154,2 15,4 61,9 1190 10-14 105,4 10,5 72,4 841 14-20 63,9 6,4 78,8 595 20-28 38,8 3,9 82,7 420 28-35 33,1 3,3 86,0 297 35-48 22,8 2,3 88,3 210 48-65 22,1 2,2 90,5 149 65-100 16,1 1,6 92,1 105 100-150 16,7 1,7 93,8 74 150-200 13,5 1,4 95,1 53 200-270 12,2 1,2 96,3 270Fondo 36,6 3,7 100,0 Suma 999,4
Pasante Acumulado(%) 100 98,0 92,6 76,1 53,6 38,1 27,6 21,2 17,3 14,0 11,7 9,5 7,9 6,2 4,9 3,7
Consumo de Energía chancado primario = 2,54 [kWh/ton] Consumo de Energía chancado secundario = 2,12 [kWh/ton] F80 = 6213 (um) P80 = 7,43 (um) Razón de reducción, = 836,21
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Análisis y Resultados del Circuito c):
Clasificación por rango de tamaño: Rango (cm) 0;2 2;4 4;6 6;8 8;10 total
Acum. Parcial Acum. Retenido masa(Kg) (%) (%) 1,84 20,40 20,40 2,44 27,05 47,45 2,42 26,83 74,28 1,42 15,74 90,02 0,9 9,98 100,00 9,02 100
Tabla 5.5: Resultados análisis granulométrico posterior al chancador de mandíbula. um malla masa(g) 6680 3 311,4 4699 4 47,2 3327 6 35,7 2362 8 21 1651 10 13,5 1168 14 4,2 833 20 12,3 589 28 5,1 417 35 4,5 295 48 3,6 208 65 2,2 147 100 3,8 104 150 2,6 74 200 2 53 270 1,9 fondo 6,1 total 477,1
Retenido (%)
parcial Acum. Retenido Acum. (%) (%) 65,27 65,27 9,89 75,16 7,48 82,65 4,40 87,05 2,83 89,88 0,88 90,76 2,58 93,33 1,07 94,40 0,94 95,35 0,75 96,10 0,46 96,56 0,80 97,36 0,54 97,90 0,42 98,32 0,40 98,72 1,28 100,00 100
Pasante 34,73 24,84 17,35 12,95 10,12 9,24 6,67 5,60 4,65 3,90 3,44 2,64 2,10 1,68 1,28 0,00
Potencia al vacío, chancador de mandíbula (medidor Hioki)= 1,2[KW] Potencia Máxima, chancador de mandíbula (medidor Hioki)= 2,2[KW] Tiempo de molienda= 38 [s]
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Tabla 5.6: Resultados análisis granulométrico posterior al chancador de rodillo: um malla 6680 3 4699 4 3327 6 2362 8 1651 10 1168 14 833 20 589 28 417 35 295 48 208 65 147 100 104 150 74 200 53 270 fondo
masa(g) Retenido 2 (%) 8,1 37,8 125,1 169,4 133,4 99,5 66,7 52,2 42,8 33 28 35,6 25 23,8 24 56,7 961,1
parcial Acum. (%) 0,84 3,93 13,02 17,63 13,88 10,35 6,94 5,43 4,45 3,43 2,91 3,70 2,60 2,48 2,50 5,90 100
retenido Acum. (%) 0,84 4,78 17,79 35,42 49,30 59,65 66,59 72,02 76,47 79,91 82,82 86,53 89,13 91,60 94,10 100,00
pasante 99,16 95,22 82,21 64,58 50,70 40,35 33,41 27,98 23,53 20,09 17,18 13,47 10,87 8,40 5,90 0,00
Primera vez:
Potencia al vacío, chancador rodillo (medidor Hioki)= 1,04[KW] Potencia Máxima, chancador rodillo (medidor Hioki)= 2,28[KW] Tiempo de molienda= 19,22 [s]
Segunda vez:
Potencia al vacío, chancador rodillo (medidor Hioki)= 1,08[KW] Potencia Máxima, chancador rodillo (medidor Hioki)= 4,87[KW] Tiempo de molienda= 10,03 [s]
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Tamaño 80 previo al chancador de mandíbula= 57862 (µm)
Luego del chancador de mandíbulas:
Energía específica:
̅
Tamaño 80 = 15747 (µm) Razón de reducción:
Luego del chancador de rodillos:
̅ Energía específica chancador de rodillos (segundo uso): ̅ Energía específica chancador de rodillos (primer uso): Tamaño 80 = 3206 (µm) Razón de reducción:
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6.-DISCUSIONES Y CONCLUSIONES María Eugenia Jorquera Discusión:
El circuito abierto, si bien resulta ser un modelo económico ya que no necesita la reutilización de los chancadores (como es el caso de los circuitos cerrados, donde recircula la carga), no es en la práctica el mejor circuito ya que se obtienen muestras de mayor tamaño granulométrico del que se podrían obtener usando otro mecanismo. El mejor circuito de chancado, resultaría ser el circuito cerrado inverso (circuito b), ya que se los chancadores consumen menos energía, que en el circuito c. esto es debido a que se hace una preselección del material, por lo tanto la alimentación al chancador es menor que en los otros circuitos, traduciéndose en un menor consumo de energía y por tanto, menor costo en la reducción, y con un producto con un tamaño apropiado para un siguiente proceso.
Conclusión:
En parámetros energéticos, el circuito A, resulta ser el más eficiente, por tanto resulta ser el más económico, pero con respecto a reducción de tamaño el circuito B es que garantiza una buena reducción. Pero en general es el circuito B, el más eficiente en términos energéticos y en reducción de tamaño.
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Gabriel Maldonado C. Discusión:
Todos los datos van a estar sujetos a un factor de error, ya que dependerá de la manera en cómo fue efectuada la toma de datos en la granulometría para el cálculo del f80 y a la vez los datos serán dependientes de las muestras representativa que se sacaron después del chancado primario. Los índices de reducción de tamaño no fueron los esperados, ya que en el circuito cerrado inverso se observa el mayor índice de reducción que los demás. Esto se contradice, debido a que se espera una razón de reducción mayor en el circuito abierto ya que en los otros dos circuitos se encuentra material recirculando, el cual pasa varias veces por el clasificador, haciendo que el p80 aumente en cada ciclo. Respecto a la energía específica para la reducción de tamaño, se aprecia que en dos de los tres circuitos, el chancador primario es el que necesita mayor energía específica para la reducción, luego está el chancador secundario y para el circuito inverso el chancador de rodillos es el que necesita menor energía. Al comparar los circuitos, se ve observa que en el circuito inverso necesita mayor energía en el chancador primario, pero luego disminuye el consumo de energía específica en los posteriores equipos de reducción de tamaño. Es posible apreciar que en el circuito cerrado directo, existe un consumo de energía específica similar o pareja en los equipos de reducción de tamaño.
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Conclusión:
Los resultados experimentales e información entregada por la experiencia, se encuentran sujetos a errores de operación al momento de tomar las muestras representativas. Hay un mayor índice de reducción en el circuito cerrado inverso. El circuito abierto presenta un menor razón de reducción. El circuito cerrado directo consume menor energía que el circuito inverso. El circuito de mejor funcionamiento será el circuito a) ya que al tener un mayor producto bajo el 80%, tiene un menor índice de reducción y a su vez necesita menor energía específica para la reducción de tamaño.
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7.-APÉNDICE
F80: Razón de Reducción: Es la razón entre el tamaño de la alimentación y el tamaño de producto del proceso de molienda.
Energía Específica: Es el consumo de energía requerido para reducir de tamaños una tonelada de mineral:
[⁄]
Potencia Promedio:
á
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8.-BIBLIOGRAFIA
http://es.scribd.com/doc/51143287/7/Circuitos-De-Chancado
Capítulo 1 Introducción Procesamiento de Minerales ( Luis Magne)
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