TRITURACIÓN MECANICA Y CALCULO DE WII Preparación y concentración de Minerales
PROFESOR: Ing. Vladimir Arce
INTEGRANTES R A M O S
A S E N C I O S
E F R A I N
RIOS MIRANDA PAUL QUISPE CARTAGENA HORTENCIA OJEDA PEREZ JOEL MAYTA CRISTOBAL JIMMY
1 DE ENERO DE 2014 INGENIERÍA DE MINAS UNMSM
CODIGO 12160203 12160186 12160185 12160191 11070041
Ing. De Minas
UNMSM
“TRITURACION MECANICA Y CALCULO DE WI”
Laboratorio Nº 3 1. INTRODUCCION
En las plantas concentradoras las operaciones de conminución se inician con las chancadoras o trituradoras, las que se clasifican por el tamaño a tratar y por la secuencia en: quijadas y de cono. La conminución se refiera a la reducción de tamaño de rocas grandes en fragmentos pequeños y de esa manera poder liberar los minerales valiosos de los estériles y preparar las superficies y el tamaño de las partículas para procesos posteriores de concentración. La conminución requiere de un elevado consumo de energía que en muchos casos representa el 60% de los costos operativos de las plantas concentradoras. La trituración es una operación en el proceso de minerales que consiste en la reducción de tamaño de rocas de grandes a fragmentos de 1/4” a 3/8” utilizando fuerzas de compresión
y en menor proporción fuerzas de fricción, flexión, cizallamiento u otros. Se realiza en maquinas que se muestran a velocidad media o baja en las cuales se consume una apreciable proporción de energía produciendo calor y sonido.
Ing. De Minas
UNMSM
En la trituradora de mandíbula la reducción de tamaño se efectúa entre dos mandíbulas, una móvil y otra fija situada en forma divergente formando un ángulo de aproximadamente 26º. La mandíbula móvil se mueve a una velocidad que depende del tamaño de la maquina (menor en maquinas de gran tamaño y mayor en las de menor tamaño) acercándose a la mandíbula fina, provocando la fractura del mineral contenido entre ellas. Luego la mandíbula móvil se agrega de la fija, permitiendo el avance del material triturado hacia la zona inferior que es mas estrecha, repitiéndose este ciclo hasta que el mineral abandona la maquina por la abertura de descarga. Las trituradoras cónicas son aparatos que reducen el tamaño durante el 100% de su tiempo de operación, pero solo en una fracción del volumen de su cavidad triturante. Son tributados de una mandíbula que gira alrededor de un eje vertical, aunque esta mandíbula es reemplazada por un cono que rota y oscila excéntricamente alrededor de su eje axial. En la operación de chancado el supervisor debe controlar: a. tonelaje de alimentación y continuidad de la operación b. granulometría de alimentación y descarga c. ejecución de las normas de mantenimiento de la maquina d. dimensiones del “set” y del desgaste de “liners”
e. tiempo de trabajo f. consumos energéticos
Ing. De Minas
UNMSM
2. Fundamentos Teóricos
TRITURACIÓN La operación de trituración, es la primera etapa mecánica de la comminución. Por lo general se lo realiza en seco y en etapas sucesivas. Industrialmente se utilizan diferentes tipos de máquinas de trituración y suelen clasificarse de acuerdo a la etapa en que se utilizan y el tamaño de material tratado.
TRITURADOR DE MANDIBULAS (CHANCADORAS) Esencialmente constan de dos placas de hierro instaladas de tal manera que una de ellas se mantiene fija y la otra tiene un movimiento de vaivén de acercamiento y alejamiento a la placa fija, durante el cual se logra fragmentar el material que entra al espacio comprendido entre las dos placas (cámara de trituración). El nombre de estas trituradoras viene del hecho de que la ubicación y el movimiento de las placas se asemejan a las mandíbulas de un animal, por eso, la placa fija suele llamarse mandíbula fija y la otra placa, mandíbula móvil. Las trituradoras de mandíbulas se subdividen en tres tipos, en función de la ubicación del punto de balanceo de la mandíbula móvil, que son: Trituradoras de mandíbulas tipo Blake, Dodge y Universal.
Ing. De Minas
UNMSM
Estas máquinas trabajan en condiciones extremadamente duras y por tanto son de construcción robusta. El marco o bastidor principal está hecho de hierro fundido o acero, las chancadoras grandes, puede estar construido en partes y unidos a través de pernos. Las mandíbulas están hechas de acero fundido y están recubiertos por placas (forros o soleras) reemplazables de acero al manganeso, u otras aleaciones, fijadas a las mandíbula través de pernos. La superficie de estos forros puede ser lisa, corrugada o acanalada longitudinalmente, este último es bastante utilizado p ara tratar materiales duros. Las otras paredes internas de la cámara de trituración también pueden estar revestidas de forros de acero al manganeso, para evitar el desgaste de estas partes. El ángulo formado entre las mandíbulas, normalmente es menor a 26º, a objeto de aprisionar a las partículas y no dejar que estas resbalen a la parte superior.
Ing. De Minas
UNMSM
TRITURADORAS CÓNICAS La trituradora cónica, es una trituradora giratoria modificada. La diferencia principal es que el eje y cono triturador no está suspendida del spider sino que esta soportada por un descanso universal ubicado por debajo. Además, como ya no es necesario una gran abertura de alimentación el cono exterior ya no es abierto en la parte superior. El ángulo entre las superficies de trituración es el mismo para ambas trituradoras, esto proporciona a las trituradoras cónicas una mayor capacidad. En las plantas concentradoras de Perú, es habitual encontrar etapas de trituración secundaria con máquinas Symons y terciaria realizadas por máquinas Short Head. Las trituradoras Symons, Short Head (cónicas), si bien son giratorias difieren en varios aspectos de las estudiadas giratorias. Así, la disposición de los conos es paralela, mientras que en las giratorias primarias es divergente.
Ing. De Minas
UNMSM
Características de Operación de las Trituradoras Cónicas Las trituradoras cónicas se especifican por el diámetro de su cono. Así cuando se habla de una trituradora modelo 84”, se refiere a la que tiene un cono de 84” de diámetro.
Abertura de alimentación: En las trituradoras cónicas, esta abertura puede ser variada de acuerdo al tamaño del alimento, modificando la forma de la cavidad de trituración. Para un alimento grueso, la parte de mayor abertura será más larga mientras que para alimentos finos, esta parte tendrá una longitud mínima. Como se indicó, la abertura de alimentación en las trituradoras crónicas es totalmente libre lo que permite la alimentación por toda la circunferencia.
Ing. De Minas
UNMSM
3. Importancia y Campo de aplicación La función primaria de análisis de partículas es obtener datos cuantitativos acerca del tamaño y la distribución de las partículas en el material el tamaño y la forma de las partículas es bastante irregular y los términos ancho longitud espesor no tienen caso significativo a no ser que la partícula fueran esféricas y esto no ocurre casi nunca. En las plantas concentradoras las operaciones de conminución se inician con las chancadoras o trituradoras, las que se clasifican por el tamaño a tratar y por la secuencia en: quijadas y de cono. La conminución se refiere a la reducción de tamaño de los minerales, cuyo objetivo final es la “liberación” de las rocas y minerales valiosos.
4. Equipos y Materiales usados
Mallas de Tyler
Juego de mallas Tyler
Ing. De Minas
Lona de Jebe
Balanza de brazos
UNMSM
Ing. De Minas
UNMSM
Brochas, espátulas, cucharas de fierro
Probetas
Ing. De Minas
UNMSM
5. DESARROLLO Primero Vertimos la muestra a la malla luego lo movemos para zarandear y así ver la granulometría de la muestra.
Luego las muestras que quedan en cada malla lo pesamos
Ing. De Minas
UNMSM
Luego juntamos las muestras y lo llevamos a la trituradora pero antes de echar a la trituradora, esta se limpia
Ing. De Minas
UNMSM
Despues proseguimos a echar la muestra a la trituradora y ponemos una bandeja para recibir la muestra triturada
Luego la muestra ya triturada lo volvemos a echar a las mallas para ver su granulometria
Luego por ultimo volvemos a pesar la muestra
Ing. De Minas
UNMSM
que se quedó en cada malla y llegamos a la conclusión que hubo un porcentaje de perdida de muestra, son errores de la balanza mal calibrada, de la trituradora que expulsa material al triturar..etc
Ing. De Minas
UNMSM
6. Conclusiones y recomendaciones Recomendaciones:
Trabajar con una balanza calibrada Tener cuidado de perder masa al momento de depositar el contenido de muestra en las mallas para el tamizado. Verificar que la chancadora cónica esté libre de anteriores pruebas, para no alterar la cantidad de masa. Es necesario hacer un buen rebatido al momento de zarandear para que el contenido de distribuya apropiadamente en cada malla correspondiente.
Conclusiones:
Los resultados obtenidos experimentalmente no cumplen la tendencia líneal por errores de pérdida de masa o por inexactitud de balanza. El P80 y F80 son importantes factores para saber dónde se encuentra la mayor cantidad de masa. El radio de reducción es importante porque muestra la eficiencia del proceso (que tanto se ha reducido la granulometría de muestra, luego del proceso de chancado). La chancadora cónica es regulable, es decir, dependiendo de qué tipo de granulometría se quiere obtener se puede ampliar o reducir el área de salida asi como también el de entrada. El Wi es el indicador de la Tenacidad del mineral, Kwh/ton, dicho indicador sirve para estimar la energía (Kwh) requerida para moler cada unidad (ton) de mineral.
Ing. De Minas
UNMSM
7. Cuestionario 1. Estimar la velocidad de operación de una faja transportadora para el producto de la
chancadora, si se sabe que recibe un peso de 25 kg por pie de faja, y la capacidad de trituración es 5 TM/hora
2. Explicar cómo afectan las siguientes variables en la capacidad de las chancadoras de
quijadas: - Tamaño de la alimentación El tamaño de la chancadora se expresa en abertura de la boca de alimentación por el largo de la mandíbula o quijada, de modo que una chancadora de 24” entre mandíbula fija y móvil y de 36” a lo largo de la mandíbula. Al seleccionar la chancadora apropiada para mineral de un cierto grosor, debe procurarse que la dimensión mayor de los trazos no debe sobrepasar el 80% de la distancia entre quijadas. - Tamaño de producto Cuando una chancadora primaria tiene un producto demasiado grueso no podrá ser chancado por la chancadora secundaria y podrá ser procesado. - Humedad de la alimentación Se pegaran como arcillas en los bordes dela chancadora de quijadas impidiendo que los otros trozos de rocas puedan ser chancados. Y generara perdida de productos. - Dureza del mineral No dejara trabajar con facilidad ala chancadora de quijadas y cera muy lento en la producción, necesitara de mayor esfuerzo nuestra chancadora. 3. Con los resultados obtenidos en su trabajo con cada chancadora, se pide determinar : 4. ¿A que se denomina minera les “panizo” y que influencia tiene en los circuitos de
chancado? ¿Cómo se contrarresta su efecto negativo? 5. Presentar los gráficos en papel log – log Chancado primario (F 80 / P80) Chancado secundario (F80 / P80) 5.3 Con los resultados obtenidos en su trabajo con cada chancadora, se pide determinar: a) F80 y P80, de la alimentación y producto de cada alimentación por Thales.
Ing. De Minas
UNMSM
TEOREMA DE THALES Como definición previa al enunciado del teorema, es necesario establecer que dos triángulos son semejantes si tienen los ángulos correspondientes iguales y sus lados son proporcionales entre sí. El primer teorema de Tales recoge uno de los postulados más básicos de la geometría, a saber, que: Si en un triángulo se traza una línea paralela a cualquiera de sus lados, se obtienen dos triángulos semejantes. Entonces, veamos el primer Teorema de Tales en un triángulo:
Como la relación entre la abertura y el porcentaje pasante tienen una relación logarítmica, necesitamos que estas variables tengan una relación lineal para poder usar el teorema de Thales por ello calculamos el valor del logaritmo para cada variable. Primera muestra: Hallamos el F80 de la primera muestra con los datos obtenidos mediante el teorema de Thales. ABERTURA (mm) 12.00 10.00 8.00 7.00 4.00 3.00 2.00 1.18 TAPA CIEGA TOTAL
PESO RETENIDO 374.65 54.05 98.95 54.5 79.85 23.45 6.05 1.95 9.35 702.8
% PARCIAL RETENIDO 53.31 7.69 14.08 7.75 11.36 3.34 0.86 0.28 1.33
% ACUMULADO RETENIDO 53.31 61.00 75.08 82.83 94.19 97.53 98.39 98.67 100.00
PASANTE 46.69 39.00 24.92 17.17 5.81 2.47 1.61 1.33 0.00
Ln(ABERTURA) Ln(%Pasante)
2.48 2.30 2.08 1.95 1.39 1.10 0.69 0.17
3.84 3.66 3.22 2.84 1.76 0.90 0.47 0.29
Ing. De Minas
UNMSM
Ya que buscamos el F 80 Entablamos la siguiente relación.
=
Escogemos el valor del logaritmo de la abertura de una de las mallas y el valor del logaritmo del porcentaje de la muestra pasante.
= F80 = 16.94 mm
Hallamos el P80 de la primera muestra con los datos obtenidos mediante el teorema de Thales. ABERTURA (mm) 12.00 10.00 8.00 7.00 4.00 3.00 2.00 1.18 TAPA CIEGA TOTAL
PESO RETENIDO 17.75 1.65 2.55 27.65 148.95 193.15 95.95 44.15 183.85 715.65
% PARCIAL RETENIDO 2.48 0.23 0.36 3.86 20.81 26.99 13.41 6.17 25.69
% ACUMULADO RETENIDO PASANTE 2.48 97.52 2.71 97.29 3.07 96.93 6.93 93.07 27.74 72.26 54.73 45.27 68.14 31.86 74.31 25.69 100.00 0.00
Ln(ABERTURA) Ln(%Pasante)
2.48 2.30 2.08 1.95 1.39 1.10 0.69 0.17
4.58 4.58 4.57 4.53 4.28 3.81 3.46 3.25
=
= F80 = 10.72 mm Segunda muestra: Hallamos el F80 de la segunda muestra con los datos obtenidos mediante el teorema de Thales. ABERTURA (mm) 12.00 10.00 8.00 7.00
PESO % PARCIAL % ACUMULADO RETENIDO RETENIDO RETENIDO PASANTE 679.05 87.01 87.01 12.99 40.75 5.22 92.23 7.77 46.05 5.90 98.14 1.86 8.55 1.10 99.23 0.77
Ln(ABERTURA) Ln(%Pasante)
2.48 2.30 2.08 1.95
2.56 2.05 0.62 -0.26
Ing. De Minas 4.00 3.00 2.00 1.18 TAPA CIEGA TOTAL
UNMSM 4.75 0.15 0 0.1 1 780.4
0.61 0.02 0.00 0.01 0.13
99.84 99.86 99.86 99.87 100.00
0.16 0.14 0.14 0.13 0.00
1.39 1.10 0.69 0.17
-1.83 -1.96 -1.96 -2.05
=
= F80 = 69.76 mm
Hallamos el P80 de la segunda muestra con los datos obtenidos mediante el teorema de Thales. ABERTURA (mm) 12.00 10.00 8.00 7.00 4.00 3.00 2.00 1.18 TAPA CIEGA TOTAL
PESO RETENIDO 3.45 0.95 21.45 44 183.45 190.85 94.25 44.95 180.55 763.9
% PARCIAL RETENIDO 0.45 0.12 2.81 5.76 24.01 24.98 12.34 5.88 23.64
% ACUMULADO RETENIDO PASANTE 0.45 99.55 0.58 99.42 3.38 96.62 9.14 90.86 33.16 66.84 58.14 41.86 70.48 29.52 76.36 23.64 100.00 0.00
=
= F80 = 10.62 mm b) Calcular el radio de reducción R80 en cada caso. Primera muestra:
R80 = 1.58
Ln(ABERTURA) Ln(%Pasante)
2.48 2.30 2.08 1.95 1.39 1.10 0.69 0.17
4.60 4.60 4.57 4.51 4.20 3.73 3.39 3.16
Ing. De Minas
UNMSM
Segunda muestra:
R80 = 6.57
5.4.- ¿A que se denomina minerales “panizo” y que influencia tiene en los circuitos de chancado? ¿Cómo se contrarresta su efecto negativo? Los minerales panizo son parte de porción arcillosa de las vetas minerales. C uando hay la presencia de arcilla o panizo en el mineral, este dificulta el chancado fino. 5.5.- Presentar los gráficos en papel log – log Chancado primario (F80 / P80) Chancado secundario (F80 / P80) Determinar gráficamente los P80 y F80 y comparar PRIMERA MUESTRA
TAMIZADO - F80 100.00
10.00
1.00 10.00
1.00 ABERTURA
E T N A S A P %
TAMIZADO
Ing. De Minas
UNMSM
TAMIZADO - P80 100.00
10.00
E T N A S A P %
TAMIZADO
1.00 10.00
1.00 ABERTURA
SEGUNDA MUESTRA
TAMIZADO - F80 100.00
10.00
1.00 10.00
1.00 ABERTURA
E T N A S A P %
TAMIZADO
Ing. De Minas
UNMSM
TAMIZADO - F80 100.00
10.00
1.00 10.00
1.00 ABERTURA
E T N A S A P %
TAMIZADO
