la molienda por su agitación.docx
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INTRODUCCIÓN
La reducción de tamaño por chancado tiene una limitación de tamaño para los
productos finales. Si necesitamos mayor reducción, digamos 5-20 mm, deberemos
utilizar el proceso de molienda. La molienda es un proceso de reducción a polvo o
pulverización utilizando las fuerzas mecánicas de impacto, compresión, corte y
frotamiento de la roca. Las dos finalidades principales para un proceso de
molienda, son:
•Liberar minerales individuales atrapados en los cristales de la roca (mineral
metálico) y subsecuentemente dar paso al enriquecimiento en forma de
separación.
•Producir finos (o relleno) desde fracciones de mineral aumentando la superficie
específica.
Métodos de Molienda
MOLINOS – TASAS DE REDUCCIÓN
Todas los chancadores incluidos los impactores tienen una tasa de reducción
limitada. Debido al diseño, hay una restricción en el tiempo de retención del
material que va pasando. En la molienda, ya que se produce en espacio más
“abierto”, el tiempo de retención es mayor y puede ser fácilmente ajustado durante
la operación. A continuación se muestran los rangos de reducción de tamaño y
potencia para los diferentes tipos de molienda. En la práctica, la reducción de
tamaño por molienda también se realiza en etapas optimizadas.
La molienda por agitación de baja velocidad se ha utiliza-do por muchos años en
la industria minera y en la de minerales industriales. La molienda por agitación de
alta velocidad es un método de molienda relativamente nuevo en las industrias
mineras. Sin embargo, ha venido utilizándose ampliamente en el campo mineral
industrial por más de 30 años para diversos minerales. Muchas operaciones
metalúrgicas actuales están contemplando maximizar el beneficio económico de
yacimientos existentes, lo cual requiere nuevas ideas y nuevas tecnologías.
Mediante la combinación de molienda de baja y alta velocidad, puede mejorarse la
eficiencia y costo operativo de la trituración fina y ultrafina
En los últimos 10 años, la industria minera ha mostrado interés en la necesidad de
producir partículas ultrafinas a medida que los procesos de separación química,
fisico-química y física, han progresado para poder t ra ta r par t í cu las de
mineral. Además a medida que se agotan los yacimientos de minerales básicos en
todo el mundo, deben explotarse nuevos yacimientos más difíciles. Las operaciones
existentes también están contemplando maximizar el beneficio eco-nómico de los
yacimientos existentes, lo cual requieren nuevas ideas y nuevas tecnologías. El
enfoque tradicional para el material refractario con contenido de oro, ha sido
liberar el oro encapsulado destruyendo química-mente la pirita mediante oxidación. El
tostado, la oxidación a presión, y la oxidación bacteriana emplean diversos grados
de temperatura, presión y catálisis para hacer reaccionar la pirita con oxígeno y
producir óxido de hierro y sub-productos de azufre. Sin embargo, todos estos
métodos tienen un impacto.
De lo molinos verticales podemos encontrar el molino Vertimill que es de tamaño
mediano, ocupando poco espacio y aplicado eficientemente en molienda fina, la
cual puede ser tanto en húmedo como en seco. Se alimenta con mineral de
granulometría menor a ¼’’ y su producto va desde los 74 – 2 micrones. Es usado
en planta y en laboratorio en cualquier tipo de circuito. Comercialmente, se halla
entre rangos de potencia de 20 – 1200 Hp con capacidades de entre 1 – 100
t/h. Este equipo se ocupa industrialmente en molienda fina y ultrafina, molienda
primaria y secundaria, remolienda de concentrados y apagado de cal. De los
molinos horizontales se encuentra el IsaMill el cual es usado ampliamente en
metalurgia como molienda de tecnología a gran escala. Estos molinos reducen el
costo energético, medios de molienda y capital de la molienda. En circuitos
abiertos producen una alta pendiente en distribución de tamaño de partículas sin
necesidad de hidrociclones o harneros en circuitos cerrados. Además de evitar
cortocircuitos, proporciona una tecnología robusta y fácil de operar, agilizando el
cambio de revestimiento y de discos de molienda. Estos molinos trabajan a gran
velocidad con agitación y altas intensidades de potencia llegando hasta 300 KW/m
3. Es ampliamente usado en remolienda de concentrados, molienda primaria, fina
y ultrafina en metales básicos, metales del grupo del platino y en plantas de
procesamiento de oro. La remolienda en la etapa de flotación es sumamente
importante, ya que si esta etapa no existiera, la recuperación en cada proceso de
flotación (primaria, secundaria, Scavenger, etc.) no sería la más óptima. Esto es
debido a que la recuperación en las celdas necesitan un determinado grado de
liberación de partículas para poder flotar el mineral útil, de lo contrario, los factores
que se necesitan no se cumplirían, recuperando más ganga de lo permitido y
perdiendo material valioso en los relaves, aumentando la cantidad de reactivos y
provocando problemas en el proceso. La remolienda ayuda a disminuir el tamaño
del mineral hasta lograr el grado de liberación apropiado para una flotación
exitosa. El uso de estos equipos en las plantas industriales tiene sus ventajas. Al
trabajar con estos molinos se logra disminuir la sobre molienda del mineral,
existen menores costos operativos y de instalación como también se logra
disminuir el tiempo de residencia del mineral dentro de la máquina. En el caso de
los molinos verticales se puede apreciar el menor espacio físico que ocupa y la
mayor seguridad que brinda al operar, y a la vez disminuye la contaminación
acústica. Si se ve desde el punto de vista de los molinos horizontales, se logran
evitar cortocircuitos y se obtiene una mayor eficiencia energética, tomando en
cuenta el fácil, seguro y rápido mantenimiento de este.
MOLINOS AGITADOS
Se denominan también molinos de arena, estos molinos emplean medios de
molienda de 6mm o menores, mientras que los molinos vibratorios emplean
medios más grandes: la mayor parte de estos molinos se restringen a molienda en
húmedo, contrario a los vibratorios y producen cierta sedimentación.
En los molinos agitados, una rueda central de paletas se encarga de agitar los
medios a velocidades entre 100y 1500RPM.
Las variables que afectan el proceso de molienda son:
1.- Velocidad de agitador y de alimentación
2.- Tamaño y densidad de los granos
3.- Carga en porcentaje del volumen del molino
4.- Temperatura
5.- Diseño de las palas
6.- Forma de la cámara del molino
7.- Tiempo de residencia.
Existen variedad de molinos entre los que se destacan el molino agitado continuo
y el molino de cuello anular.
VERTIMILL ® - MÁS QUE UN MOLINO
El molino VERTIMILL® es considerado un concepto de molienda “inteligente”,
ofrece un ahorro de energía y proceso de control de reducción de tamaño. Para
comparar con molinos cilíndricos.
•Solo molienda en húmedos
•Alimentación por parte superior o inferior
•Trituración por frotación/abrasión
•Primario,- re-trituración- o molino apagador de cal es ideal para trituración con
“precisión” de productos más finos
•Restricción en el tamaño de alimentación (6mm)
•Restricción en tamaño (1119kW / 1500hp)•Tamaño máximo de bolas es 30 mm.
COMPARACIÓN CON MOLINOS DE TAMBOR CONVENCIONALES
•Menores costos de instalación
•Menores costos de operación
•Mayor eficiencia
•Ocupa menor espacio de suelo
•De base simple
•Menos ruido
•Menor cantidad de piezas en movimiento
•Mayor seguridad en la operación
VERTIMILL®
Modelo WB (Trituración en húmedo – diseño B) es de mayor diámetro, giro de
tornillo a baja velocidad y menor altura general comparado con el modelo LS
Están diseñados para operar a potencia completa del motor. Revestimiento
Orebed.
VERTIMILL®
Modelo LS (Apagador de Cal) para reducción de tamaño y apagado de cal
En cuanto al modelo WB (Cuerpo ancho), solo para operaciones de molienda
MOLINO AGITADO – SAM
Seco o húmedo
•Agitación horizontal y uso de medio de Molienda muy pequeño
• Molienda fina y ultrafina (2 micrones)
•Liviano y compacto, fácil de mover
•Eficiente en tamaños más finos
•Alimentación máxima, menos 1 mm
•Limitado en tamaño (máx. 75 kW)
MOLINOS DE MEDIO AGITADO
Solo Molienda en Húmedo
•Circuito abierto o cerrado
•Tamaño de alimentación, 100micrones hacia abajo
•Tamaño del producto, hasta 2micrones
•Medio de agitación:
Pebbles de sílice y arena, 1 a 9mm, hasta 10 micrones para triturados más gruesa
Arena de sílice, 0,5 a 1 mm, para finos bajo 10 micrones
También se puede utilizar medios sintéticos dentro de los límites de tamaños
nombrados arriba, en vez de la arena de sílice
Hay tres tamaños de máquina disponibles, con potencia instalada de 185 kW, 355
kW y 1100 kW.
MOLINOS VERTICALES
También llamados molinos de torre.
Principal productor Metso-vertimill
Puede operar en circuitos abiertos y cerrados, en continuo o batch.
Molienda se realiza por abrasión.
Medios de molienda: Bolas de acero de 20 mm
MOLINOS VERTICALES - VERTI MILL
El molino torre fue desarrollado para satisfacer necesidades especiadas de una
eficiente molienda fina.
. Como ya se ha analizado en el desarrollo de este curso, el impacto y la abrasión
constituyen dos mecanismos extremos de fracturas presentes en todo sistema de
molienda, que operan en alguna proporción definida por las condiciones de diseño
y operación de cada equipo en cuestión. En general, el mecanismo de impacto es
eficiente para la molienda gruesa, mientras que la abrasión / atrición es adecuada
para la generación de productos muy finos; para estas últimas aplicaciones el
molino de torre constituye una alternativa interesante de considerar. El molino de
torre o molino vertical es un equipo de agitación de cuerpos moledores que opera
de modo continuo o batch y que puede ser usado en molienda seca o húmeda.
Sus principales componentes son: cámara de molienda, reductor tipo vertical y
motor, sistema de clasificación integrado, bomba de recirculación con velocidad
variable y un motor con reductor. El cuerpo principal posee una puerta frontal, que
permite el acceso al eje y una pequeña puerta lateral que permite el drenaje y
descarga de bolas. El eje gusano o tornillo helicoidal es soportado en la parte
superior, por medio de un acoplamiento y manteniendo libre en la cámara de
molienda. Se mantiene perfectamente centrado sólo por la acción de la carga.
Comparación entre Molino de Bolas y Molino Torre
MOLINO ISAMILL
IsaMill™ constituye un cambio radical en la tecnología de molienda, basado en
agitación de alta intensidad durante la molienda.
El IsaMill™ es un molino horizontal, de gran velocidad, con agitación, que opera
con intensidades de potencia muy altas (hasta 300 kW/m³) en comparación a los
molinos de bolas o los molinos de torre (con menos de 40 kW/m³).
Esta alta intensidad de potencia permite al IsaMill™ procesar partículas gruesas a
tamaños de producto no con medios de molienda pequeños a un alto rendimiento.
El resultado es una molienda eficiente y a gran escala tanto para partículas con
tamaños gruesos como con tamaños nos tamaños gruesos como con tamaños .
El IsaMill™ agita los medios con discos giratorios de molienda desechables,
revestidos en goma, que están montados en un eje en voladizo. El eje en voladizo,
acoplado al motor y a la caja reductora, permite la rápida y sencilla remoción de la
cámara de molienda para exponer las partes internas del molino con el fin de
realizar el mantenimiento.
Comparado con la molienda convencional, el IsaMill™ redujo significativamente la
energía, el costo de los medios y el costo de capital de la molienda fina. Esto
debido a:
Alta intensidad -300 kW/m3-.
Los 8 compartimientos que muelen en serie
Un clasificador centrífugo interno al final.
Utiliza medios pequeños apropiados para el tamaño de molienda objetivo
(P80).
Produce una distribución de tamaño muy estrecha en circuito abierto.
El ambiente de molienda inerte.
FUNCIONAMIENTO
Funciona mediante agitación de los medios de molienda (finos) a gran
velocidad (sobre 20 m/s), que junto con los discos internos inducen el
choque entre medios y partículas.
Usa dos modelos de fractura: por fricción - favorecida por el pequeño
tamaño de los medios- y por abrasión.
Para producir un producto fino clasificado con un consumo de energía
relativamente bajo, las partículas son abatidas repetidamente.
El tiempo de residencia típico es de 90 segundos.
Fácil y simple mantenimiento
Luego del paso por los 8 compartimientos en serie, el rotor separador
interno de productos de Isamill, retiene todos los medios dentro del molino.
Elimina la necesidad de utilizar tamices o mallas y además elimina los
ciclones para retener los medios.
VENTAJAS DEL ISAMILL™
La gran capacidad de producción, excelente disponibilidad, facilidad de
mantenimiento, pequeña ocupación de superficie, bajo costo de instalación,
gran eficiencia energética y mejora de procesos son las piedras angulares de
la tecnología IsaMill™.
1 Eficiencia energética
Simplemente, la eficiencia de la molienda se trata del tamaño de los medios de
molienda. Los medios molienda más pequeños tienen más superficie y una
frecuencia más alta de colisión de medios/partícula haciéndolos mucho más e-
ficientes - siempre y cuando puedan romper las partículas gruesas (< 0,5 mm).
La alta intensidad en el IsaMill™ significa que los medios de molienda
pequeños pueden romper las partículas gruesas. La gran escala del IsaMill™
hace que esa eficiencia esté disponible para la molienda primaria.
2 Mejor Recuperación de Flotación/Lixiviación
Los medios de molienda inerte producen superficies de mineral limpias y
nuevas que con frecuencia mejoran el rendimiento de los procesos posteriores.
La elevada pendiente de la distribución de tamaños de partículas también
beneficia la recuperación de la flotación y lixiviación, ayudando a la vez con las
propiedades de manipulación del material.
3 Alta Intensidad – menor espacio ocupado y distribución de tamaños del
producto con pendiente alta
Esta tecnología de molienda de alta intensidad (> 300 kW/m³) requiere mucho
menos espacio que la tecnología de molienda convencional – el volumen de
molienda del IsaMill™ es una décima parte del molino de bolas o del molino de
torre equivalentes. La alta intensidad significa tiempos de residencia cortos,
evitando la molienda excesiva y dando una distribución de tamaños del
producto con una pendiente elevada.
4 Configuración de Circuito Abierto
La alimentación del IsaMill™ pasa por 8 etapas de molienda consecutivas
entre los discos antes de alcanzar el clasificador interno. Otros molinos con
sólo una etapa de molienda requieren de ciclones operando en circuito cerrado
y altas cargas circulantes y ni aún así producen distribuciones de tamaños de
producto con pendientes tan empinadas como el IsaMill™.
5 Mantenimiento Simple, Rápido y Seguro
El mantenimiento de un IsaMill™ se parece al mantenimiento de una bomba
grande. Se sella completamente con componentes reemplazables revestidas
de goma y un sello prensa estopa. Una detención para inspeccionar y
reemplazar las partes internas desgastadas, incluyendo el revestimiento, toma
menos de 8 horas.
6 Gran Escala
Los molinos están disponibles desde 75 kW a 8 MW. Esto hace que la efi-
ciencia y los beneficios del proceso de la molienda inerte estén disponibles
para aplicaciones de pequeño y gran tonelaje.
7 Diseño Horizontal
La disposición horizontal permite un diseño tipo “flujo pistón”. Esto evita los
cortocircuitos y hace que el molino sea mucho menos sensible a las
perturbaciones del proceso. El diseño horizontal permite que el molino se
ponga en marcha con plena carga y se traduce en un mantenimiento más
sencillo.
8 Bajo Costo de Instalación
Grúas pequeñas y de baja altura y un sencillo sistema para el manejo medios
de molienda ubicada bajo el piso. Molinos a gran escala y operación en circuito
abierto. Esto significa menos molinos, menos clasificación, un diseño sencillo
del circuito y menores costos de instalación.
9 Escalamiento Preciso
Los resultados a nivel de Laboratorio y Piloto son escalados a un tamaño
comercial con una precisión del 100%. Los IsaMill™ tienen un probado
escalamiento directo de 1:1 reduciendo el riesgo del proyecto.
DISEÑO
Una característica clave de la tecnología IsaMill es su excelente
escalamiento, partiendo de un molino de pruebas en laboratorio de 4 litros
(M4). Este resultado es una combinación de las siguientes características:
Uso de medios de molienda de idéntica especificación y tamaño en los
molinos a plena escala y las unidades para pruebas;
Tanto en los IsaMill a plena escala como en los de prueba, los medios y la
mezcla se agitan con un método similar; y
La disposición del molino a plena escala y de las unidades para prueba son
iguales, el molino es horizontal y tiene múltiples cámaras de molienda.
El escalamiento de la potencia es exacto, ya que mide el consumo de
energía en el eje del agitador para determinar los requerimientos de energía
específica y tamaño del molino.
COMPARACIÓN DE OPCIONES