Docslide.us Informe Test de Bond Final

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Laboratorio N°2

Procesamiento de Minerales

“Test de Bond”

Profesor cátedra: Dr. Luis Magne O.

Nombre: Consuelo Abarca

Maximiliano Leiton Q.

Gonzalo Muñoz S.

Ayudantes: Pablo Pichinao.

German Reyes.

Fecha de experiencia: 10/Septiembre/2012

Fecha de entrega: 03/Octubre/2012

Segundo Semestre 2012

Universidad de Santiago de ChileFacultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Metalúrgica


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Resumen

En esta experiencia de laboratorio se tiene como objetivo determinar el

índice de trabajo de Bond en la molienda de mineral. Para esto se debeevaluar de que manera incide el tipo de mineral en el WI (índice de

trabajo), para de esta forma poder evaluar la energía consumida en la

molienda.

Para el desarrollo de esta experiencia Bond considera que las rocas no son

ideales, debido a que estas contienen fallas, las cuales poseen diversas

formas y tamaños, es por esto que la energía consumida en la molienda es

proporcional a las nuevas superficies creadas.Este laboratorio se desarrollo según lo estipulado por Bond, para esto

primero se debe obtener una muestra de mineral la que se procesará

simulando un circuito cerrado de molienda del cual se puede obtener el

WI y la energía especifica siendo el valor del WI =

De esta manera se puede determinar en este laboratorio la gran relevancia

del WI de un mineral al momento de diseñar y planificar una planta de

procesamientos.Por otro lado es de gran importancia para una planta de procesamiento

conocer las propiedades físicas y mecánicas de los minerales tratados para

poder observar como se relación estos con los gastos de la planta, esto es.

El consumo de energía requerido para reducir la muestra al tamaño

deseado.


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Es de primordial importancia, para el desarrollo eficaz de lasindustrias mineras en la actualidad, el analizar, experimentar, y realizar

de forma eficiente el procesamiento de minerales dentro de las plantas,

para esto se requieren diversos implementos, tanto humanos como

materiales, los cuales rigen en casi la totalidad los dividendos de la

industria. Dentro de éstos implementos, se encuentran los molinos, cuyo

fin principal es disminuir el tamaño del mineral, para luego ser procesado,

como también conlleva a un importantísimo tópico en la industria, elíndice de trabajo ya a que este nos entrega la potencia requerida para

moler un material de un tamaño teóricamente infinito hasta un tamaño tal

que pasa un 80% de una malla predestinada, generalmente 100 micrones,

permitiendo a la empresa hacer una estimación del gasto energético en la

molienda, con el fin de aumentar la eficiencia, eficacia y maximizar los

dividendos.

El índice de trabajo, o Work Index, fue desarrollado por Fred Bond entrelos años 1952 y 1961, realizando un ensayo de laboratorio ocupando un

molino de bolas estándar, ensayo que es aun aceptado en los tiempos

actuales, siendo de gran ayuda para la realización de presupuestos en la

minería.


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Postulado de Bond

Como los postulados de Kick y Rittinger no satisfacían todos los

resultados experimentales observados en la práctica, y como

industrialmente se necesitaba una norma estándar para clasificar los

materiales según su respuesta a los procesos de conminución, Bond, en

1952, postuló una ley empírica que se denomina la Tercera Ley de la

Conminución:

“La energía consumida para reducir el tamaño 89% de un material, es

inversamente proporcional a la raíz cuadrada de este tamaño, definiéndose el

tamaño 80% como a abertura del tamiz (en micrones) que deja pasar el 80% en

peso de las partículas”.

Revi+1 =

1

3.5 A0 ! AiF o(P1)

Gbpi

Gbpi = MF i ! Ai!1F o

Revi

Donde Ê B es el consumo específico de energía, kWh/t corta, de acuerdo a

la teoría de Bond; KB es la constante de Bond; P80y F80 son os tamaños80% pasante de la alimentación y producto, respectivamente, en micrones.

Bond definió el parámetro KB en función del Índice de Trabajo del

material, Wl, que corresponde a la energía necesaria para reducir una

BCD

B8D


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B?D

B@D


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forma, y que la energía consumida era proporcional a la longitud de las

nuevas grietas creadas. Bond basó su teoría entres principios

fundamentales, los que a su vez se basan en mecanismos observados

durante a reducción de tamaño de partículas. Dichos principios son:

Primer Principio: Dado que una partícula de tamaño finito ha debido

obtenerse por fractura de una partícula de tamaño mayor, todas ellas han

debido consumir una cierta cantidad de energía para llegar al tamaño

actual. Se puede considerar, entonces, que todo sistema de partículas tiene

un cierto registro energético o nivel de energía, correspondiente a toda la

energía consumida para llevar las partículas a su tamaño actual.Solamente una partícula de tamaño infinito tendría un registro energético

igual a cero (valor de referencia inicial usado por Bond). Delo anterior

resulta que el consumo de energía en la conminución es la diferencia entre

el registro energético del producto y el correspondiente al de la

alimentación

Consumode

Energia

!

"

###

$

%

&&&

=

Registrode Energíadel

Pr oducto

!

"

###

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'Registrode Enerígadela

A limentación

!

"

###

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&&&

Segundo Principio: El consumo de energía para la reducción de tamaño es

proporcional a la longitud de las nuevas grietas producidas. Como la

longitud exterior de una grieta es proporcional a la raíz cuadrada de la

superficie, se puede concluir que la energía consumida es proporcional a

la diferencia entre la raíz cuadrada de la superficie específica obtenida

después y antes de la conminución. Esto es:

Ê B =C B Ŝ P !

Ŝ F ( )

BAD


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n realidad, el método de Bond proporciona una primera estimación del

consumo real de energía necesario para triturar y/o moler un material

determinado en un equipo de conminución a escala industrial, con un

error promedio de 120%. Sin embargo, debido a su extremadasimplicidad, el procedimiento estándar Bond continúa siendo utilizado en

la industria minera para dimensionar chancadores, molinos de barras y

molinos de bolas a escalas piloto, semi industrial e industrial. De acuerdo

a lo estipulado por Bond, el parámetro WI es función del material, del

equipo de conminución y de las condiciones de operación. Por esta razón,

para ser utilizado debe determinarse bajo condiciones experimentales

estándar de laboratorio para cada aplicación.

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En el WI de un material al cual se le aplican procesos de molienda fina con

molino de bolas estándar, se usa un molino de 12” de diámetro por 12”de

largo que gira a 70 revoluciones por minuto con un revestimiento liso y

que contiene una carga de bolas de acero de 40% aproximado en volumen( recomendado).

El molino esta alimentado por un material ya chancado con un tamaño de

bajo malla 6 Tyler.

El proceso incluye un circuito cerrado con carga circulante de 250% y de

flujo de mineral en seco, al cual se le realiza un análisis granulométrico

previo a la molienda.Luego pasa el material fino por la mala 65 (210 micras) en el cual el bajo

tamaño es retirado y masado, luego será este mismo peso el que se le

agrega en carga nueva para simular la carga circulante de un proceso real.


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del molino.

A5 B&48++,99, ;C7&+$D&"*89

A5( ;E-$7,4 F D8*&+$89&4

• Molino de bolas de 12*12 pulgadas, con una distribución de bolas:

! 43 bolas de 1 ! plg.

! 67 bolas de 1 " plg.

! 10 bolas de 1 plg.

!

71 bolas de # plg.

! 94 bolas de 5/8 plg.

! Con un peso total de 20150 g.

• Muestra de mineral de 7 kg con granulometría 100% bajo mallas Tyler.

• Probeta graduada de 1000 c.c.

• Balanzas digitales

•

Brochas y espátulas• Paños rodeadores (en buen estado).

• Serie de tamices Tyler, desde la malla 10 a la malla 270.

• Ro-Tap.

A5/ 6+,%$D$&"*,

!

Se homogenizó el lote de mineral mediante roleo y se obtuvieron muestrasrepresentativas de aproximadamente de 1 Kg. Fueron escogidas dos muestras al azar y se

le realizó a cada una de ellas un análisis granulométrico completo (10 a 270 # Tyler).

! La malla de corte para cerrar el circuito de molienda/clasificación, P1, fue la malla 65

Tyler. Se registró la fracción de mineral bajo dicha malla contenida en la alimentación,

valor identificado como F0 (P1).


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Foto 4.2.1 Bolas para el molino Foto 4.2.2 Rot-up

Foto 4.2.3 Probeta graduada 1000cm3 Foto 4.2.4 Set de Tamices


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-2%:.23

F80 = 1310,518 micras

P80= 166,399 micras

W# -#+# ,+#/# E#0# *% GAB =200*+E2./* #% $#X21#-#@2 /* %2+ Y%1:-2+ 10*+ =:=%2+Z

MF: &121#%([ 8N6;0 Q 6TI;0 Q 666;0 [ ARA;0\% O$E: *+ *% E02-*/:2 /* %2+ Y%1:-2+ 10*+ =:=%2+ O$E:[I?6I' ;0]0*U

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WI =44.5

P1

0.23Gbp

0.82 10

P80

! 10

F 80

"

#$

%

&'

Entonces WI=7,973 kWh/ton corta.

Además si la razón de reducción de tamaño es el cuociente entre la F80 yel P80, dando Rr= 7,875. Usando la formula vista en la base teórica:

\.12.=*+ *% =2.+,-2 *+E*=:F:=2 *+ T?SST _^5]12.=3

CLHHH

CHLHHH

CHHLHHH

CHHHLHHH

C CH CHH CHHH CHHHH

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2#+#3. -' 4#5&6)*,# /*+1

(%7,8$8$ 95#%*,.+:&58).

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4'.)I5,.

Ê B =W t 100

P80

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K5/ B$4%-4$,"&4 #& M,"N89, ?-O,N:

Si observamos la tabla que contiene varios materiales y sus índices detrabajo, nos daremos cuanta que 7,973 kWh/tonc del mineral tratado es

cercano al valor de las arcillas y las baritas. Es un valor muy aceptable.

Entonces la potencia mecánica requerida para disminuir el tamaño de un

mineral de manera que pase un 80% del mismo para llevarlo de un

tamaño F80 un P80 es de 7,973 kWh/tonc. Por otro lado la carga

circulante tiene bastantes puntos porcentuales considerando que el

esperado teórico es de 250% y superar este valor conlleva gasto depotencia innecesario, dado el método realizado es razonable por la

perdida de mas en los ciclos del test. Es aconsejable entonces reducir la

alimentación con la intención de reducir un tanto la perdida de masa y

regular la carga circulante sobre estimada.

Es concluyente que los datos experimentales deben obtenerse en estrictas

condiciones de operación minimizando errores, pudiendo homologarse de

esa forma los resultados de diferentes laboratorios y diferentesoperadores, de tal forma que pueda ser un valor confiable para usarse en

comparaciones entre diferentes minerales y condiciones de operación de

molienda o para una empresa que quiera estimar el dimensionamiento de

una planta de procesamiento de minerales en lo que concierne a diseño he

instalación de molinos de bolas.


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