1873_MATERIALDEESTUDIOPARTI

1

INTERCADECONSULTANCY & TRAINING

[email protected]

METALURGIA EXTRACTIVA APLICADA A MINERALES

DE ORO Y PLATADr. PATRICIO NAVARRO DONOSO

INTERNATIONAL CONSULTANTMETALLURGICAL PROCESS

2

MODULO I

OPTIMIZACION Y TECNICAS MODERNAS EN CHANCADO, MOLIENDA Y CLASIFICACION

Dr. Patricio Navarro Donoso - [email protected] - Consultor Intercade

2


[email protected]

3

1.- INTRODUCCION A LOS PROCESOS DE REDUCCIONDE TAMAÑOS

2 CHANCADO DE MINERALES

INDICE

2.- CHANCADO DE MINERALES2.1.- MECANISMOS DE CONMINUCION2.2.- CHANCADO PRIMARIO2.3.- CHANCADO SECUNDARIO Y TERCIARIO2.4.- HARNEROS2.5.- CRITERIOS DE DISEÑO Y SELECCION DE

CHANCADORES


3.- MOLIENDA DE MINERALES3.1.- INTRODUCCION Y MECANISMO DE FRACTURA3.2.- MOLINOS DE BARRAS3.3.- MOLINOS DE BOLAS

4

3.4.- IDENTIFICACION Y ANALISIS DE VARIABLESOPERACIONALES

3.5.- MOLIENDA SAG

INDICE

4.- CLASIFICACION EN HIDROCICLONES4.1.- ANTECEDENTES DE LA OPERACION CON

HIDROCICLONES


3


[email protected]

5

1 - INTRODUCCION1. INTRODUCCIONA LOS PROCESOS

DE REDUCCION DE TAMAÑOS


6

Se usa el concepto de conminución para identificar los

1.- INTRODUCCION A LOS PROCESOS DE REDUCCION DE TAMAÑOS

p pprocesos que tienen que ver con la acción de reducción detamaño de los minerales y que permiten liberar lasespecies valiosas contenidas en ellos.


4


[email protected]

7

El objetivo de la conminución es la reducción del tamaño delas rocas. Según esto, la primera pregunta que surge es porqué la acción no se hace de una sola vez. Es decir, que unqué la acción no se hace de una sola vez. Es decir, que unequipo tome una roca de mineral y lo convierta en fino enuna sola etapa.


8

Existe un límite de tamaño de las partículas de mineralhasta donde los chancadores son eficientes y pasado estelímite realizan muy poco trabajo en comparación con lay p j penergía consumida.

Para este caso, de los tamaños más finos, existen losmolinos que realizan la reducción de tamaño del mineralcon un rendimiento mucho mejor que los chancadores.


5


[email protected]

9

Desde los primeros años de aplicación industrial de losprocesos de conminución al campo de beneficio deminerales, se pudo constatar la relevancia del consumo de, penergía específica como parámetro controlante de lareducción de tamaño y granulometría final del producto, encada etapa de conminución.


10

Cuatro son los factores de importancia para la elección delchancador adecuado: el tipo de mineral a tratar, el tamañode la alimentación, la capacidad y las característicasde la alimentación, la capacidad y las característicasrequeridas para el producto final del chancado. De estosfactores, sólo los dos primeros están relacionadosdirectamente con el mineral.


6


[email protected]

11

Las primeras etapas de reducción de tamaño se realizanpara facilitar el manejo del material proveniente de la mina.

Las sucesivas etapas de chancado y molienda se realizanpara separar las especies minerales de interés de la ganga.

• Partículas están formadas por minerales individuales,se habla de partículas libres.

• Si consisten de dos o más especies minerales, se les


S co s ste de dos o ás espec es e a es, se esllama partículas mixtas.

12

La reducción de tamaños o conminución del mineral serealiza en una secuencia de etapas.

Etapa Sub-etapa Rango tamaño(sólo referencial)

Consumo de energíaKWh/t

Chancado Primario 100 a 10 cm 0,3 a 0,4

Secundario 10 a 1 cm 0,3 a 2

Terciario 1 a 0,5 cm 0,4 a 3

Molienda Primario 10 a 1 mm 3 a 6

S d i 1 0 1 4 10


Secundario 1 a 0,1 mm 4 a 10

7


[email protected]

13

Sólidos Wi[k Wh/ton corta]

Wi[k Wh/ton corta]Sólidos

AndesitaAceite de esquistoArcillaArena de SiliceBaritimaBasaltoBauxitaCalizaCarbón de Piedra

18.2515.84

6.3014.10

4.7317.10

8.7812.7413 00

GneissHernatitaMagnesitaMagnetitaMateria prima de cementoMineral de cobreMineral de estañoMineral de manganesoMineral de niquel

20.1312.8411.13

9.9710.5112.7210.9012.2013 65Carbón de Piedra

Carburo de SiliceCoqueCuarcitaCuarzoDioritaDolomitaEscoriaEscoria de cementoEsmerilEsquisitoFeldespatoFerro-cromoF

13.0025.8715.13

9.5813.5720.9011.2710.2413.4556.7015.8710.80

7.648 30

Mineral de niquelMineral de oroMineral de piritaMineral de plomoMineral de plomo-zincMineral de potasaMineral de pyrrhotitaMineral de rutiloMineral de spodumenoMineral de titanioMineral de zincMolibdenoPedernalPi

13.6514.93

8.9311.9010.93

8.059.57

12.6810.3712.3311.5612.8026.1614 30


Ferro-mangnesoFerro-siliconaFluoruro naturalGabroGrafitoGranitoGravilla

8.3010.01

8.9118.4515.1320.1343.56

PizarraRocka de fosfatoRocka de trapeanaRoca de yesoSienitaSilicato de SiliceTaconitaVidrio

14.309.92

19.3216.0613.1313.4014.6112.31

14

MAQUINARIAS Y REDUCCION DE TAMAÑOS

Chancadorgiratorio primario

Chancadorde cono

Molinovertical

MolinosChancadores/Impactores

Chancadorde mandíbula


USI100 micrón

Calibre∞ 1 m 10 mm 10 mm 1 mm 100 micrones 10 micrones 1 micrón

8


[email protected]

15

La optimización de los procesos en las plantas deprocesamiento de minerales se puede realizar de acuerdo alas siguientes formas:

- En forma empírica, usando información directa delproceso.

- Usando modelos matemáticos.- Optimizando el funcionamiento de los equipos.- Usando sensores de medición.

Automatizando las operaciones y funcionamiento de


- Automatizando las operaciones y funcionamiento deequipos.

16

- Automatizando las operaciones y funcionamiento deequipos.

- Manteniendo la estabilidad frente a los cambios en elManteniendo la estabilidad frente a los cambios en elmedio y en las materias primas.

- Innovando tecnologías.

- Capacitando permanentemente a las personas que operany dirigen el funcionamiento de las plantas.


9


[email protected]

17

2.- CHANCADO DE MINERALES


18

• Trituración primaria:Trata el material que viene de la mina, con trozosmáximos de hasta 1,5 m (60 pulg.), entrega un producto

2.- CHANCADO DE MINERALES

( p g ) g pde 15 a 20 cm. (6 a 8 plg).

• Trituración secundaria:Toma el producto de la trituradora primaria y lo reduce asu vez a un producto de 5 a 8 cm. (2 a 3 plg).

• Trituración terciaria:Toma el producto de la trituración secundaria y lo reduce


Toma el producto de la trituración secundaria y lo reducea su vez a un producto de 1 a 1,5 cm. (3/8 a 1/2 plg) quepuede ir a una etapa de molienda (en el caso de sulfurosde cobre) o al proceso de lixiviación (en el caso deóxidos).

10


[email protected]

19

• Las etapas de un proceso de reducción de tamaño sedefinen de acuerdo al proceso posterior al que serásometido el mineral.

• Si el mineral requiere una reducción fina, se identifican:q• Circuito de molienda convencional (3 etapas de

chancado y dos de molienda).• Circuito de molienda unitario (3 etapas de chancado y

uno de molienda).• Circuito de molienda semiautógena (una etapa de

chancado y dos de molienda).


y )

• Si el mineral requiere una reducción gruesa, sólo setrabaja con etapas de chancado.

20

LAS 3 ETAPAS CLASICAS DE CHANCADO ANTES DE LA MOLIENDA

Primary CrushingWet or Dry grindingSecundary Crushing

Tertiary Crushing

Wet or Dry grinding


11


[email protected]

21

CIRCUITOS DE 1 Y 2 ETAPAS DE CHANCADO ANTES DE LA MOLIENDA

Primary crushing

Primary crushing

Primary crushing

Primary grinding

Secondary crushing

Primary grinding

“Straight on”

“Pre-CrushingOf critical

sizes”


Primary grinding Secondary crushing

“CrushingOf critical

Sizes” fromMill discharge

22

El tamaño final requerido es logrado por los requerimientosde liberación.

Normalmente el chancado es menos importante que laNormalmente, el chancado es menos importante que lamolienda:

El número de etapas de chancado puede ser minimizado.

El número de etapas depende del tamaño de alimentacióna molienda.


12


[email protected]

23

El chancado constituye la primera gran etapa de reducciónde tamaño.

L i i d t i l li l tLas operaciones industriales se realizan generalmente porequipos operados mecánicamente tales como: chancadorasde mandíbula, chancadoras de cono y chancadoras derodillo.

Los mecanismos de chancado se verifican por: aplicación


de fuerzas de impacto, de presión, o una combinación deambos.

24

• Fractura: Compresión, Impacto, Cizalle.

• Astillamiento

2.1.- MECANISMOS DE CONMINUCION

• Astillamiento.

• Abrasión.


13


[email protected]

25

FRACTURA: Es la fragmentación de un cuerpo sólido envarias partes. Los métodos de aplicar fractura en un mineralson:

• COMPRESION: Es la aplicación de esfuerzos decompresión. Normalmente se produce en máquinasde chancado donde existe una superficie fija y otramóvil. Da origen a partículas finas y gruesas. Lacantidad de material fino se puede disminuirreduciendo el área de contacto utilizando superficies


reduciendo el área de contacto utilizando superficiescorrugadas.

26

ESQUEMA DE LA ACCION DE ESFUERZOS DE COMPRENSION

MATERIAL FINO

MATERIAL GRUESO


MATERIAL GRUESO

14


[email protected]

27

• Impacto: Es la aplicación de esfuerzos compresivos aalta velocidad. De esta manera, la partícula absorbe másenergía que la necesaria para romperse. El producto,normalmente, es muy similar en forma y tamaño.

MATERIAL FINO (MENOR QUE EN COMPRESION)


28

• Cizalle: El cizalle ocurre como un esfuerzo secundario alaplicar esfuerzos de comprensión y de impacto. Producegran cantidad de finos y, generalmente, no es deseable.


15


[email protected]

29

• ASTILLAMIENTO: La ruptura de cantos de unapartícula, ocurrida por la aplicación de esfuerzos fueradel centro de la partícula, genera el mecanismo dedel centro de la partícula, genera el mecanismo deastillamiento.

• ABRASION: Cuando el esfuerzo de cizalle seconcentra en la superficie de la partícula se produceabrasión.


30

PRINCIPIO

COMPRESION IMPACTO COMPRESION - IMPACTO

Molino de BarrasMolino de Bolas

Molino AutógenoMolino Semiautógeno

Trituradora de Impacto

Trituradora de MandíbulasTrituradora Giratoria


Tipos de Equipos de Reducción de Tamaños en base a los principiosde Fractura.

Trituradora de ConoTrituradora de Rodillos

16


[email protected]

31

DESCRIPCION Y FUNCIONES DE LAS CHANCADORAS

CHANCADORAS

Los métodos de reducción de tamaños pueden agruparseLos métodos de reducción de tamaños pueden agruparsede varias maneras, pero como la reducción ocurre enetapas, el tamaño de las partículas aporta el métodoprimario de agrupamiento.

Si el cuerpo de mineral es de carácter masivo, el minado oextracción es en realidad la primera etapa de reducción detamaño y generalmente se realiza con explosivos aunque


tamaño, y generalmente se realiza con explosivos, aunquepueden usarse medios mecánicos en los minerales másblandos.

32

El término chancado se aplica a las reduccionessubsecuentes de tamaño hasta alrededor de 6 a 25 [mm],considerándose las reducciones a tamaño más finos comomoliendamolienda.

Tanto el chancado como la molienda pueden subdividirseaún más en etapas primaria, secundaria, terciaria, y a veceshasta cuaternaria.

Como estas etapas se relacionan con la maquinaria que seemplea, los límites de las divisiones no son rígidos, y en


cualquier operación dada pueden no requerirse todos.

17


[email protected]

33

Chancado es aquella operación unitaria o grupos deoperaciones concernientes a la reducción de trozos grandesde rocas hasta fragmentos, donde las partículas másgrandes en el producto son del orden de 1/4" a 3/8".

En general, el chancado puede dividirse en chancadogrueso y fino:

• Chancado grueso ↔ Chancador primario.


• Chancado fino ↔ Chancador Secundario, Terciario.

34

TIPOS DE CHANCADORES

Chancadoras comunes:

1 Chancadoras de mandíbula1. Chancadoras de mandíbula.

2. Chancadoras de cono.

Otros:

3. Chancadoras de Impacto.

4 Chancadoras de rodillo


4. Chancadoras de rodillo.

18


[email protected]

35

SEGUN EL TIPO DE APLICACION

• Los chancadores de Mandíbulas se prefieren en

materiales arcillosos, plásticos, etc., en general materiales

blandos.

• Los chancadores Giratorios se prefieren en materiales

duros, abrasivos, etc.


36

La decisión en cuanto a que tipo de chancador utilizar,

dependerá del tipo de material y aplicación que se quiera

dar al materialdar al material.

Los chancadores son clasificados de acuerdo al tamaño del

material tratado, con subdivisiones en cada tamaño y de

acuerdo a las formas de aplicación de fuerzas.


19


[email protected]

37

EQUIPOS UTILIZADOS

CHANCADO PRIMARIOChancadores Giratorios.Ch d d M díb lChancadores de MandíbulasChancadores de Rodillos.

CHANCADO SECUNDARIOChancadores de Cono.Chancadores de Cono Cabeza Corta.Chancadores de Rodillos.


Chancadores de Martillo.Chancadores de Impacto.

38

a) Chancador Primario: Fractura la mena de alimentaciónproveniente de la mina, desde 60" hasta bajo 8" a 6" deproducto.p

b) Chancador Secundario: Toma el producto del chancadorprimario y lo reduce, en una pasada hasta 3" o 2" deproducto.

c) Chancador Terciario: Toma el producto del chancador


) psecundario o chancadores intermedios reduciendo elmaterial bajo 1/2" o 3/8".

20


[email protected]

39

2.2.- CHANCADO PRIMARIO

CHANCADOR GIRATORIO

El movimiento máximo de la cabeza ocurre en la descargaEl movimiento máximo de la cabeza ocurre en la descargaevitando los problemas de hinchamiento del material.Debido a que chanca durante el ciclo completo, tiene máscapacidad que un chancador de mandíbulas del mismotamaño (boca), por lo que se le prefiere en plantas quetratan altos flujos de material.


40

CORTE DE UN CHANCADOR GIRATORIO

Araña

Cono

Manto


Arbol

21


[email protected]

4141


FOTOGRAFIA DE LA ABERTURA DE ALIMENTACION DE UN CHANCADOR GIRATORIO

42

Operan normalmente en circuito abierto, aunque si elmaterial de alimentación tiene mucho fino, éste debe serpreclasificado.

El tamaño de los Chancadores Giratorios se especifica porla boca (ancho de la abertura de admisión) y el diámetro delmanto. El casco exterior es de acero fundido, mientras quela cámara de chancado está protegida con revestimientos o"cóncavos" de acero al manganeso. La cabeza estáprotegida por un manto de acero al manganeso la que a su


vez está recubierta por alguna resina epóxica, poliuretano,goma o algún otro recubrimiento.

22


[email protected]

43

CHANCADORES DE MANDIBULA

Capaz de tratar una gran cantidad de material pero no es

capaz de producir un material particularmente fino.p p p

Generalmente es usado solo en chancado primario.

En la chancadora de mandíbula se manifiesta

preferentemente el mecanismo de compresión.


44

Chancadores de Mandíbulas: Los chancadores demandíbulas son equipos dotados de 2 placas o mandíbulas,en los que una de ellas es móvil y presiona fuerte yrápidamente a la otra fracturando el material que serápidamente a la otra, fracturando el material que seencuentra entre ambas.

Según el tipo de movimiento de la placa móvil, estoschancadores se clasifican en los siguientes tipos:

) Bl k


a) Blake.b) Dodge.c) Universal.

23


[email protected]

45

TIPOS DE CHANCADORAS DE MANDIBULA

x

x

x


BLAKE DODGE UNIVERSAL

46

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

PlacaFija Pívot Volante

Excéntrico

PlacaMóvil

Garganta

BielaRiostraDelantera


Ga ga ta

DesplazamientoRiostraTrasera

24


[email protected]

47

CHANCADORA DE MANDIBULAFEED

pivoteccentric

gape

fixed jaw (corrugatedplate)

drive motor

it

flywheel


pitman

togglesset

48

TIPO BLAKE

En el chancador Blake la mandíbula pivotea en la partesuperior.

Por lo tanto tiene una área de recepción fija y una aberturade descarga variable.

vibrating feeder

flywheel

eccentric shaft& bearing


grooveblock

assembly

fixedjaw

reversible jaw liners toggle drawback rod

25


[email protected]

4949


50

En el chancador Dodge la mandíbula pivotea desde elfondo.

TIPO DODGE

Esto da un área de alimentación variable pero un área deentrega fija.


26


[email protected]

51

El uso del chancador Dodge esta restringido al laboratorio.

USO

Nunca se emplea para chancado de alta resistencia dondeel atollo es fácil.


52

Las mandíbulas se fabrican de acero fundido.

E tá i d ti i t l bl

MATERIAL DE MANDIBULA

Están equipadas con revestimientos reemplazables.

Se fabrican de acero al Mn A128, hierro fundido “Ni – hard”(Ni aumenta la templabilidad), o hierro fundido Ni – Cr (altoCromo ASTM A532).


27


[email protected]

53

En un chancado, el chancado ocurre solo por lasmandíbulas.

CHANCADO DETENIDO VS. ATOLLADO

En un chancador atollado, las partículas se fracturan unascon otras.

Esta conminución ínter partícula puede llevara a unaexcesiva producción de finos.

Si l t ll d í d ñ l h d


Si el atollo es severo podría dañar al chancador.

54

El chancador de mandíbulas se especifica por el área deentrada, es decir, la distancia entre las mandíbulas en laalimentación (Feed) que se denomina "Boca" y el ancho delas placas (largo de la abertura de admisión). Por ejemploun chancador de mandíbulas de 30"x48" tendrá una bocaun chancador de mandíbulas de 30 x48 tendrá una bocade 30" y un ancho de las placas de 48".

30”

48”


28


[email protected]

55

La eficiencia del harnero esta determinada por:

EFICIENCIA

– El grado de fineza de la separación del material enfracciones de tamaño sobre o bajo el tamaño de laabertura.


56

2.3.- CHANCADO SECUNDARIO Y TERCIARIO

Las chancadoras secundarias son más pequeñas que laschancadoras primarias.

Tratan el producto del chancado primario (generalmentemenor a 6 pulgadas de diámetro). Al igual que lasprimarias, trabajan en seco y reducen el mineral a untamaño adecuado para molienda o chancado terciario, sies que el material lo requiere


es que el material lo requiere.

29


[email protected]

57

Las chancadoras usadas en chancado secundario y

terciario son esencialmente las mismas, excepto que para

chancado terciario se usa una abertura de salida menorchancado terciario se usa una abertura de salida menor.

El equipo mas usado es la chancadora de cono aunque

también se usan chancadores de rodillo.


58

Como no se requiere una boca tan grande, el cascochancador se abre hacia abajo lo cual permite elhinchamiento del mineral a medida que se reduce eltamaño, proporcionando un área seccional creciente hacia, p pel extremo de descarga.

La inclinación hacia fuera del casco permite tener un ángulode cabeza mucho mayor que en la giratoria.


Esta chancadora es de una alta capacidad y esproporcional al diámetro de la cabeza. Un esquema de loanterior lo muestra la figura siguiente:

30


[email protected]

59

De cabeza corta


Esquema comparativo entre una Chancadora de Cono Estándar y una de Cabeza Corta.

60

Operan normalmente en circuito abierto, aunque si elmaterial de alimentación tiene mucho fino, éste debe serpreclasificado.

El tamaño de los Chancadores Giratorios se especifica porla boca (ancho de la abertura de admisión) y el diámetro delmanto. El casco exterior es de acero fundido, mientras quela cámara de chancado está protegida con revestimientos o"cóncavos" de acero al manganeso. La cabeza estáprotegida por un manto de acero al manganeso la que a su


protegida por un manto de acero al manganeso la que a suvez está recubierta por alguna resina epóxica, poliuretano,goma o algún otro recubrimiento.

31


[email protected]

61

CHANCADORES DE CONO

Giratorio (primario) / Cono (secundario, terciario).

SeguroSeguro.

Eficiencia de potencia.

Mas costoso que otros tipos.

Menores razones de reducción: 4:1 a 8:1.


62

Es una chancadora giratoria modificada.

La principal diferencia es el diseño aplanado de la cámara

CHANCADORA DE CONO

La principal diferencia es el diseño aplanado de la cámarade chancado con el fin de lograr una alta capacidad y unaalta razón de reducción del material.

El objetivo es retener el material por más tiempo en lacámara y así lograr una mayor reducción del material.

á á


El eje vertical de esta chancadora es más corto y no estásuspendido como en la giratoria sino que es soportado enun soporte universal bajo la cabeza giratoria o cono.Esquema aproximado es el siguiente:

32


[email protected]

63

CHANCADOR DE CONO STANDARD (SECUNDARIO)

Alimentación = 6” – 8”


Producto = 2” – 3”

64


Esquemas simplificados de la cabeza y casco para chancadoras Giratorias y de Cono.

33


[email protected]

65

SECCION DE UN CHANCADOR DE CONO

Spindle


Conical head

66

La amplitud de movimiento de una chancadora de conopuede ser hasta 5 veces la de una chancadora primaria,que debe soportar mayores esfuerzos de trabajo. Además,operan a una mucha mayor velocidad.

El material que pasa por la chancadora está sometido auna serie de golpes tipo martillo en vez de una compresiónlenta como ocurre en el caso de la giratoria, cuya cabezase mueve lentamente. La alta velocidad permite a laspartículas fluir libremente a través de la chancadora y elrecorrido amplio de la cabeza crea una gran abertura entre


recorrido amplio de la cabeza crea una gran abertura entreella y el casco cuando está en posición totalmente abierta.Esto permite que los finos sean descargados rápidamente.Logran una razón de reducción de entre 3/1 a 7/1.

34


[email protected]

67

La chancadora de cono se produce en dos versiones:

a) Cono Standard.

b) Cono de cabeza cortab) Cono de cabeza corta.

El tipo (a) se usa para chancado secundario y el tipo (b) seusa para chancado terciario. Ambos tipos difierenprincipalmente en la forma de la cámara de chancado.

La chancadora de cono standard tiene un revestimientoescalonado lo que permite una alimentación más gruesa


escalonado lo que permite una alimentación más gruesaque la cabeza corta.

68

El tamaño del material de alimentación depende deldiámetro del cono.

Para chancadora tipo Cono Standard se tiene que:

Alimentación Producto

La chancadora tipo Cono cabeza corta tiene un ángulo decabeza más agudo que la standard, lo que ayuda aprevenir atoramientos debido al material más fino que trata.También tiene una abertura de alimentación más pequeña,

4” - 25”2” - 4”

12” - 5”0,5” - 1”

Cono de 7’Cono de 2’


una sección paralela mayor en la sección de descarga yentrega un producto menor. La razón de reducción queentrega varía entre 4/1 a 6/1. El tamaño máximo de laboca es de 10” y entrega un producto que varía entre 1/8” y1”.

35


[email protected]

69

Las chancadoras tipo (a) trabajan normalmente en circuitoabierto, pero a veces es recomendable harnear el materialantes de pasar por el chancador para eliminar la parte de laalimentación que ya cumple con las exigencias de tamañoalimentación que ya cumple con las exigencias de tamañodel producto.

Esto se recomienda, en general, cuando la alimentacióncontiene más del 25% del material menor que la abertura desalida del chancador. Por otro lado, las chancadoras tipo(b) t b j i it d ( l t ) l á d


(b) trabajan en circuito cerrado (normalmente), evaluándoseuna disposición directa o inversa según las característicasparticulares del circuito.

70

CHANCADORES DE RODILLO

Chancado Terciario.

2 rodillos fijos2 rodillos fijos.

Rodillos dentados.


36


[email protected]

71

DISEÑO DE DIENTES PARA CHANCADORES DE RODILLO


72

2.4.- HARNEROSLa clasificación se define como una técnica para evaluar elrendimiento (eficiencia) de un proceso. Para realizar laclasificación se debe recurrir a separadores, los que sed idenominan:

SEPARADORES

HARNEROS: Apropiados para separarpartículas de tamaño grueso:(chancado).


CLASIFICADORES: Apropiados paraseparar partículas de tamaño fino(molienda): Hidrociclones, conosReichert, espirales, mesas, etc.

37


[email protected]

73

El harneado mecánico se basa en las oportunidades depaso de la partícula a través de la superficie clasificadora.Estas oportunidades son función de la trayectoria de losgranos (velocidad dirección) la forma de las partículas delgranos (velocidad, dirección), la forma de las partículas, delespesor del orificio, del número sucesivo de orificios queuna partícula determinada puede encontrar, etc.


74

Se le llaman partículas difíciles a aquellas cuya dimensión

está comprendida entre 0,75 y 1,25 veces la abertura. Esta

ió ú il l i ió d l id d dnoción es muy útil para la apreciación de la capacidad de

harneado.


38


[email protected]

75

El efecto de la forma de la partícula es muy importante enel "tamaño crítico" ya que este corresponde a un tamañomuy cercano al tamaño de las aberturas.La probabilidad de que estás partículas sean clasificadascomo sobretamaño o bajotamaño dependeráprincipalmente de que la partícula se presenta a la aberturaen la orientación adecuada.

Atrapamiento de partículas de


ptamaño crítico en las aberturas de

un harnero.

76

Generalmente un clasificador opera en conjunto con un

equipo de reducción de tamaño formando un circuito de

reducción de tamaños – clasificación, en donde el

clasificador es el que cierra el circuito, determinando la

calidad de producto.


39


[email protected]

77

• Separar los fragmentos más gruesos contenidos en unamezcla de material, ya sea para eliminarlos o para serenviados a una nueva etapa de chancado

LOS OBJETIVOS DE HARNEADO SON:

enviados a una nueva etapa de chancado.

• Separar los fragmentos más pequeños, como un productofinal o eliminarlos como desechos.

• Extraer desde la alimentación a una chancadora aquelmaterial que ya cumple con las especificaciones delproducto de modo de aumentar la capacidad y eficiencia


producto de modo de aumentar la capacidad y eficienciade la máquina.

78

Los factores que afectan la capacidad de harneado son:

• El porcentaje de rechazos en el material a cribar.p j

• El porcentaje de granos difíciles.

• El contenido de humedad.

• La forma de los granos.


40


[email protected]

79

La acción de un harnero vibratorio es presentar las

partículas repetitivamente en su superficie, que consiste de

un número de aberturas de igual tamaño. En cada

presentación, muchas partículas que son capaces de pasar

a través de la abertura tienen una probabilidad de hacerlo,

y un alto número de oportunidades aumenta la probabilidad

de que la partícula pase al bajo tamaño del harnero


de que la partícula pase al bajo tamaño del harnero.

80

Por la vibración, el lecho de material sobre la superficie del

harnero tiende a desarrollar un lecho fluido, permaneciendo

las partículas gruesas en la parte superior mientras que laslas partículas gruesas en la parte superior, mientras que las

partículas más pequeñas se separan a través de los

intersticios de las mayores, encontrando su trayectoria

hacia el fondo del cajón. Esta característica de

orientación particular del lecho se denomina


estratificación por escurrimiento.

41


[email protected]

81

EL MECANISMO DE ESTRATIFICACION Y SU EFECTO EN LA SEPARACION

DE TAMAÑOS

SOBRETAMAÑO SOBRETAMAÑO

AUMENTACION AUMENTACION


BAJOTAMAÑO BAJOTAMAÑO

82

EFICIENCIA DE SEPARACION DE UN HARNERO A DISTINTOS FLUJOS

DE ALIMENTACION

EFIC

IEN

CIA


ALIMENTACION (tph)

42


[email protected]

83

ESTRATIFICACION Y SEPARACION DE PARTICULAS EN EL HARNEADO

Alimentación

ravé

s de

la m

alla

Mala de Harnero


a b c d

Saturacióndel Harnero

Separación porpresentación repetitiva

Ocurrencia deestratificación

Tasa

de

flujo

a t

Altu

ra d

e ca

ida

Largo del Harnero

84

En general los procesos de clasificación son procesosprobabilísticos, es decir, dependen de una conjugación deefectos de “n” variables para poder realizarse.

E l d l HARNEADO t d l iEn el caso del HARNEADO, este se puede relacionar entérminos de muchas variables, entre las que se puedenmencionar:

• Tamaño de la partícula.

• Forma de la partícula.


• Abertura disponible.

• Enfrentar la superficie.

43


[email protected]

85

El rendimiento de los harneros se caracteriza por tres

parámetros:

- Movimiento.

- Inclinación.

- Medios de clasificación.


86

MEDIOS DE CLASIFICACION

Movimientocircular Desplazamiento

en línea recta


Movimientoelíptico

Horizontal

Movimientoen línea recta

Horizontal

44


[email protected]

87

ESTRATIFICACION

SEPARACION


88

Existen variados modelos de harneros que semostraran a continuación.

MODELOS DE HARNEROS

mostraran a continuación.

De estos, el 80% de los que se usan mundialmente enminería son del tipo de harneros por estratificación deinclinación simple.

Los demás son modelos de inclinación doble triple o


Los demás son modelos de inclinación doble, triple omúltiple, en donde el colado por estratificación y caídalibre se combinan para diferentes aplicaciones.

45


[email protected]

89

INCLINICACION SIMPLE

• Harneado de estratificación.• Movimiento circular.• Inclinación de 15º.• Se mantiene como líder para harneado selectivo.


90

INCLINICACION DOBLE

• Harneado por caída libre.• Compacto, su alta capacidad se paga por selectividad menor.• Típico en circuitos de plantas de chancado.


46


[email protected]

91

INCLINICACION TRIPLE

• Combina capacidad y selectividad.• Harnero de control típico para fracciones de productosp p p

diferentes.


92

Los harneros vibratorios funcionan a mayor velocidad ytienen como objetivo levantar las partículas de la superficiedel harnero.

En si el proceso de harneado está en función deEn si, el proceso de harneado está en función deparámetros del mineral, harnero y estratificación.

a) Mineral: En cada caso, los parámetros más importantesson los siguientes: Densidad aparente, distribución detamaños, diámetro, humedad.

b) Harnero: Superficie (porcentaje del área abierta, tamaño


b) Harnero: Superficie (porcentaje del área abierta, tamañode la abertura, forma de la abertura, espesor). Vibración(amplitud, frecuencia, dirección). Angulo de inclinación y tipode alimentación.

47


[email protected]

93

c) Estratificación: Consiste en la separación del materialsegún tamaño. Sin la estratificación los gruesos tapan lasuperficie del harnero impidiendo que se clasifiquen losfinos. La estratificación está en función del espesor dellecho debido a que a nivel industrial se pueden presentarlechos demasiados delgados (que tapan las aberturaslechos demasiados delgados (que tapan las aberturas,impidiendo el paso de las partículas finas) y lechosdemasiados gruesos, que obstruyen la percolación de laspartículas finas hacia las aberturas.

Además de afectar la eficiencia de separación, los espesoresde lechos definen la capacidad de producción del harnero, demodo que lechos demasiados delgados significan una baja


modo que lechos demasiados delgados significan una bajacapacidad de producción del harnero, mientras que lechosmuy gruesos se traducen en una alta capacidad detratamiento másico, pero una muy baja capacidad deseparación efectiva.

94

Los harneros pueden ser de distintos tipos, formas yrangos de tamaño de operación y algunos de ellos son lossiguientes:

a) Parrilla Estacionaria: Antes del chancador primario.

b) Parrilla de Rodillos: Antes del chancador primario.

c) Superficie Curvada: Rango: 2000[µm] - 45[µm].


48


[email protected]

95

d) Giratorios:

Tambor (Trommel): 15[rpm] - 20[rpm], húmedo o seco (seco:6[cm]-1[cm]).[ ] [ ])

e) Vibratorios:

Inclinado: 600[rpm] - 7000[rpm] bajo 25[mm], muy utilizadoshasta 200[µm].

Horizontal: Superficie rectangular 600[rpm] - 3000[rpm]


Horizontal: Superficie rectangular, 600[rpm] - 3000[rpm],movimiento con componente vertical y horizontal.

96

HARNERO


49


[email protected]

97

TIPOS DE HARNEROSPARRILLAS MOVILES LENTAS

CORONA PIÑONHUECO ENTRE

Parrilla Ross De Discos

RUEDA DENTADA

PIÑONBARROTES

RUEDA DENTADA


Grizzlies Trommel

98

PARRILLAS MOVILES RAPIDAS (MAS DE 300 CICLOS/MIN)

TIPOS DE HARNEROS

Criba de resonancia Criba de Vibración Circular


Criba de Vibración ElípticaCriba de Vibración Lineal

Criba de tipo Banana

50


[email protected]

99

HARNERO


100

El dimensionamiento de los harneros es un proceso que

toma tiempo y experiencia para su cálculo, aun para los

CAPACIDADES DE HARNEROS

especialistas.

Para tener una idea sobre capacidades de instalaciones en

operación o sus carencias se pueden utilizar tablas como la

que se muestra a continuación:


51


[email protected]

101

ALIMENTACION POR MEDIO DE PLATAFORMA DE HARNERO (t/h)

Separación(mm)

3.6 x 1.5 m5 4 m2

4.2 x 1.8 m7 6 m2

4.8 x 2.1 m10 0 m2

6.0 x 2.4 m14 4 m2(mm) 5.4 m2 7.6 m2 10.0 m2 14.4 m2

258121625

3070105145180250

4595140200230300

65135180230270350

205075100125175


325090

290370460

350430550

400500640

200270370

102

2.5.- CRITERIOS DE DISEÑO Y SELECCION DE CHANCADORES

Los criterios de selección son importantes para efectos depoder decidir que tipo de chancador utilizar en la etapaprimaria de la conminución.primaria de la conminución.Si se quiere alta capacidad, en general se prefieren loschancadores giratorios. Como norma general se debe tenermuy en claro la capacidad requerida y el tamaño máximo atratar.Si el tamaño de abertura (boca) es más importante, seprefiere el chancador de mandíbulas.Si lo importante es el flujo másico se prefiere el chancador


Si lo importante es el flujo másico, se prefiere el chancadorgiratorio.Para una misma boca de entrada, el chancador giratorioprocesa aproximadamente 3 veces más material que elchancador de mandíbulas, debido a que chanca durante elciclo completo.

52


[email protected]

103

DESDE EL PUNTO DE VISTA ECONOMICO

Para equipos de tamaño similar se tiene que:

• Los costos de capital y de mantención de un chancador

de Mandíbulas son levemente menores que los de un

chancador Giratorio.

• El costo de instalación de un chancador de Mandíbulas es

mayor que el chancador Giratorio


mayor que el chancador Giratorio.

104

En el diseño del proceso de chancado es primordial conocerlas características del mineral, ya que dependiendo de estashabrá un tipo de chancador que resulte ser la mejor opción,p q j p ,un tipo de circuito característico, una cantidad de etapas dechancado óptima, etc.

El parámetro mas importante que es necesario conocerpara el diseño de circuitos de chancado, es el índice detrabajo del mineral que corresponde a su capacidad para


trabajo del mineral, que corresponde a su capacidad paraser chancado.

53


[email protected]

105

CHANCADO PRIMARIO

Al tener ya definida la cantidad de etapas de chancado, sepuede comenzar a seleccionar el chancador adecuado paracada etapa de reducción de tamañocada etapa de reducción de tamaño.

Dependiendo de las condiciones operacionales, tamaño dealimentación, capacidad, dureza, etc., siempre existenalguna opciones.

Para minerales blandos, la primera opción es siempre unchancador de impacto horizontal si es que la capacidad


chancador de impacto horizontal, si es que la capacidadnecesaria no es muy alta.

106

Las chancadoras de cono se especifican por diámetro elrevestimiento del cono. La amplitud de movimiento de unachancadora de cono puede ser hasta 5 veces la de unachancadora primaria, que debe soportar mayores esfuerzosde trabajo. Además, operan a una mucha mayor velocidad.de trabajo. Además, operan a una mucha mayor velocidad.

El material que pasa por la chancadora está sometido a unaserie de golpes tipo martillo en vez de una compresión lentacomo ocurre en el caso de la giratoria, cuya cabeza semueve lentamente. La alta velocidad permite a laspartículas fluir libremente a través de la chancadora y el


recorrido amplio de la cabeza crea una gran abertura entreella y el casco cuando está en posición totalmente abierta.Esto permite que los finos sean descargados rápidamente.Logran una razón de reducción de entre 3/1 a 7/1.

54


[email protected]

107

Las chancadoras tipo (a) trabajan normalmente en circuitoabierto, pero a veces es recomendable harnear el materialantes de pasar por el chancador para eliminar la parte de laalimentación que ya cumple con las exigencias de tamañoalimentación que ya cumple con las exigencias de tamañodel producto.

Esto se recomienda, en general, cuando la alimentacióncontiene más del 25% del material menor que la abertura desalida del chancador. Por otro lado, las chancadoras tipo (b)trabajan en circuito cerrado (normalmente), evaluándose


una disposición directa o inversa según las característicasparticulares del circuito.

108

Si lo importante es el flujo másico, se prefiere el chancador

giratorio.

Para una misma boca de entrada, el chancador giratorio

procesa aproximadamente 3 veces más material que el

chancador de mandíbulas, debido a que chanca durante el

ciclo completo.


55


[email protected]

109

Para equipos de tamaño similar se tiene que:

• Los costos de capital y de mantención de un chancadorde Mandíbulas son levemente menores que los de unde Mandíbulas son levemente menores que los de unchancador Giratorio.

• El costo de instalación de un chancador de Mandíbulases mayor que el chancador Giratorio.


110

• Los chancadores de Mandíbulas se prefieren en materialesarcillosos, plásticos, etc., en general materiales blandos.

SEGUN EL TIPO DE APLICACION

• Los chancadores Giratorios se prefieren en materialesduros, abrasivos, etc.


56


[email protected]

111

Para un mineral mas bien duro, las opciones de elecciónestán entre una chancadora giratorio o uno de mandíbula.

Si b li l i i t l d di ñSiempre es bueno aplicar las siguientes reglas de diseño:

REGLA 1: Siempre utilizar una chancadora de mandíbulasi se puede, ya que es la alternativa mas económica.

REGLA 2: Para bajas capacidades utilizar una chancadorade mandíbula y un martillo hidráulico para el sobre tamaño.


112

REGLA 3: Para altas capacidades, utilice un chancador demandíbula con una apertura de alimentación grande.

REGLA 4: Para capacidades muy altas, utilice unchancador giratorio.


57


[email protected]

113

CHANCADO SECUNDARIO

En un circuito de chancado, normalmente la segunda etapa

comienza a tener importancia para el control del tamaño.

Debido a esto, en la mayoría de los casos, el chancador de

mandíbula queda descalificado como chancador

secundario, etapa en la que se utiliza con mas frecuencia

el chancador de cono stándar.


el chancador de cono stándar.

114

Comparado a otro tipo de chancadores, el chancador de

cono cuenta con algunas ventajas, que lo hace muy

adecuado para la reducción de tamaño y forma de su

producto final.

La razón es la forma de la cámara de chancado y las

posibilidades que posee para cambiar las aberturas de la


alimentación y la descarga durante la operación.

58


[email protected]

115

CHANCADO TERCIARIO

Dentro de todos los circuitos de chancado, la etapa dechancado terciario es la que requiere de mayor certeza ensu diseño.

El tamaño final del producto de esta etapa es fundamentalen el éxito de la etapa siguiente de la molienda.

Para circuitos de chancado con roca mineralizada dura,


Para circuitos de chancado con roca mineralizada dura,hay solo dos opciones: los chancadores de cono o loschancadores de impacto vertical.

116

CHANCADO PRIMARIOGiratorio primario – tamaño de alimentación vs. capacidad

Alimentación, tamaño máximo en mm (pulgadas: dividir por 25)

1500

1000 S 42-65

S 48-74S 54-75

S 60-89 S 60 100


500

1000 2000 3000 4000Capacidad c/h

59


[email protected]

117

Chancador de mandíbula primario – tamaño dealimentación vs. capacidad


1000

1100

1200C200

300

500

400

600

700

800

900

1000

C160

C140

C3055

C125C100

C80


100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200Capacidad c/h

100

200

300 C63

118

Impactor primario – tamaño de alimentos vs. capacidad

1800

2000Alimentación, tamaño máximo en mm (pulgadas: dividir por 25)

400

600

800

1000

1200

1400

1600

NP-1210NP-1313

NP-1415

NP-1620

NP-2023


200 400 600 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Capacidad c/h200

800

60


[email protected]

119

CHANCADO SECUNDARIOChancadores secundarios – Tamaño de alimentación vs.capacidad – modelos GPS


400

300

200

GPS500S

GPS300SGPS200S

GPS100S


100

250 500 750 1000

Capacidad t/h

120

Chancador de cono – Tamaño de alimentación vs.Capacidad – modelos HP y MP


400

300

200

GP500S

GP300SGP200S

GP100S


Capacidad t/h100

250 500 750 1000

61


[email protected]

121

Impactor secundario – tamaño de alimentación vs.capacidad modelos NP

800

600

400

NP 1520 SR

NP 1213 SR NP1315SR


200

100 200 300 400 500 600 700 800

Capacidad t/h

122

CHANCADO TERCIARIOChancadores de cono terciarios – serie GPTamaño de alimentación vs. capacidad

100

150

200

GP500

GP300GP200

GP


Capacidad t/h

62550037525012525

G100

62


[email protected]

123

Chancadores de cono terciarios – series HP y MPTamaño de alimentación vs. capacidad

200

150

100

MP1000

HP800 HP800

HP100 | HP400 | HP500


Capacidad t/h

25 125 250 375 500 625 750 900

HP200HP100 | HP400 | HP500

124

Chancador VSI – Tamaño de alimentación vs. capacidad

70

Chancador VSI

XD120B8100

60

50

40

30

20

B8100B7100

B61

00B

5100


10

100 200 300 400 500 600 700 800 900

Capacidad t/hB30

00

63


[email protected]

125

En general todos los chancadores son normalmentedimensionables a partir del tamaño máximo dealimentación. Para un determinado tamaño de mineral dealimentación, sabiendo su capacidad se puede seleccionarel equipo adecuado.

Ejemplo: Considerar que la alimentación a un chancadorprimario a definir es mineral de roca dura de voladura con

t ñ á i d 750 S id d i


un tamaño máximo de 750mm. Su capacidad necesariadebe ser de 2000 t/h.

126

ESQUEMA REPRESENTATIVO DE UN CIRCUITO DE ABIERTO

ALIMENTACION PRODUCTOEQUIPO DEREDUCCION DE

TAMAÑOS


Documents

1873_MATERIALDEESTUDIOPARTI