7/26/2019 El Ingreso Al Cobre de Los HPGR

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El ingreso al cobre de los HPGRPublicado el 22 De Julio Del 2008

En Chile ya son varias las mineras que estn evaluando laadquisicin de esta tecnologa. Codelco, Caserones, Escondida o

Los Bronces son algunas de ellas.

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Notas al editor

Los molinos de rodillos de alta presin actualmente estn demostrando ser una alternativa viable yconfiable en los circuitos de comminucin. Las exitosas demostraciones realizadas en plantas

piloto de 2003 a la fecha han comprobado esta confiabilidad en la operacin con molinos de rodillode alta presin (HPGR por sus siglas en ingls, High Pressure Grinding Rolls) en aplicaciones deminerales de alta dureza.

Es as como despus de muchos aos de aplicacin y consolidacin en faenas mineras de laindustria del cemento, el hierro y los diamantes, en 2006 comenz una nueva arremetida en laindustria del cobre; de hecho, ya Freeport McMoRan, tiene cuatro modelos 24/17 operando en sumina de cobre y oro Cerro Verde en Per, y dos modelos 20/15 en Indonesia.

En Chile hasta el momento hay experiencias en el mercado del hierro a travs de CompaaMinera del Pacfico en sus faenas Romeral y Los Colorados, y est evaluando su aplicacin paraCerro Negro Fase II. Asimismo, en la industria del cemento, Polpaico cuenta con dos unidades.

Con respecto al mercado del cobre nacional, el ingreso si bien no se ha materializadomasivamente, son muchas las compaas que estn evaluando adquirir HPGR. Codelco, a travsde su proyecto Nueva Andina, est realizando estudios; el proyecto Caserones tambin estarainteresado; la Fase V de Escondida ya ha realizado trade off en la materia; y Los Bronces, deAnglo American, si bien por problemas de tiempo ha decidido adquirir un molino SAG para suexpansin, tuvo durante un ao una unidad piloto, la que fue traspasada a Chuquicamata.

Este importante inters se explica principalmente por el ahorro de energa y agua que implica unHPGR en su operacin, ambos insumos extremadamente valiosos sobre todo en el norte del pas yque inciden directamente en la rentabilidad de un proyecto minero.

Implementacin en circuitos de molienda

En plantas nuevas la posicin de los HPGRs ser como etapa terciaria de trituracin previa a lamolienda de bolas. Aunque queda abierta la posibilidad de otras configuraciones de flujodiferentes.

Tanto la etapa de chancado secundario como el HPGR que reemplaza a la etapa de chancadoterciario convencional, operan en circuito cerrado con harneros secos. El producto del circuito dechancado se deposita en un silo o tolva. En esta configuracin, tanto el circuito de chancado comoel circuito de molienda se encuentran independientes, permitiendo a ambos operar a un ritmo

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diferente. Sin embargo, esta independencia genera dos situaciones. Primero, se requerira unatolva adicional. El almacenar el producto de un HPGR, el cual contiene gran cantidad de finos, sevuelve un desafo ya que requiere de una supresin de polvos exhaustiva. Segundo, laclasificacin del producto del HPGR tiene que hacerse en seco, ya que el producto hmedo nopodra almacenarse. Por lo tanto se obtendra un producto ms grueso.

El harneado o clasificacin en hmedo de la descarga de un HPGR podra proporcionar mejorassignificativas. Tiene ventajas desde el punto de vista de eficiencia de energa ya que esta mquinarealiza gran parte del trabajo de molienda y, adems, genera una alimentacin a los molinosmucho ms fina. Esto requerira de una malla ms fina, de 4 mm a 6 mm. Usualmente el harneadofino es menos eficiente, especialmente si el producto del HPGR se comporta como tortascompactas. El harneado en hmedo se hara cargo de desaglomerar el producto de la descargadel HPGR y aumentara significativamente la eficiencia del harneado, facilitando tambin lahumectacin del mineral.

Alternativamente, si el circuito consta de mltiples equipos de chancado y moliendasobredimensionados, las tres etapas podran combinarse, eliminando as la tolva dealmacenamiento intermedio. Este arreglo compensara la baja disponibilidad de los chancadoresconvencionales mientras la alta disponibilidad del HPGR le permitira trabajar en lnea con los

molinos de bolas.

Desempeo ptimo del HPGR en circuito cerrado

En aplicaciones terciarias, los HPGR estn obligados a operar en circuito cerrado.Consecuentemente, la alimentacin de los molinos no corresponder a la descarga del HPGRsino a la distribucin de tamaos de partculas de la descarga del HPGR y a la abertura de la malladel harnero.

En circuito abierto, el parmetro de operacin que influye mayormente en la distribucin de tamaode partculas es la fuerza de presin aplicada a los rodillos. La energa absorbida por el mineral hademostrado ser proporcional a la fuerza de presin aplicada.

Sin embargo, en un circuito cerrado la influencia de la fuerza de presin en el tamao de partculasse reduce. Esto se demuestra con dos ejemplos: uno, tomado de las pruebas de una unidad de unequipo semi-industrial y otro, tomado de las pruebas de un equipo de laboratorio.

Los resultados fueron obtenidos en pruebas con una sola pasada para demostrar que stos sonindependientes del tamao de la mquina.

Las fuerzas de presin aplicadas estuvieron dentro de un rango de 2.7 N/mm2 a 4.3 N/mm2 en launidad semi-industrial, y de 2.3 N/mm2 hasta 8.4 N/mm2 en la unidad de laboratorio. Tambin semidi el impacto de la fuerza de presin sobre la capacidad y el consumo de energa del circuito.

El producto de la clasificacin que representa el producto del circuito se calcul en base a una

eficiencia de harneado del 100% en la descarga. La malla utilizada fue de 4 mm en la unidad semi-industrial, y de 1 mm en la de laboratorio.

De acuerdo con diferentes proyecciones, en un circuito semi-industrial (cobre, producto

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en un 40%. Estos ejemplos muestran que la operacin a mayores fuerzas de presin especficas, 8N/mm2, reduce la eficiencia de energa drsticamente.

De esta forma, algunas de las conclusiones que se pueden obtener de la operacin ptima de unHPGR en circuito cerrado son que la distribucin de tamao de partculas del producto de unHPGR en circuito cerrado con un harnero no est influenciada por la fuerza de presin aplicada; la

fuerza de presin aplicada determina la carga circulante y el consumo de energa del circuitoHPGR; en minerales duros al incrementar la fuerza de presin se incrementar la capacidad delcircuito, pero el consumo de energa aumentar desproporcionadamente; para minerales blandosal incrementar la fuerza de presin podra an reducirse la capacidad del circuito; la cantidadadicional de finos producidos no compensar por la prdida de capacidad especfica en mineralesblandos, resultando en la reduccin de la abertura de operacin; la fuerza de presin ptima serespecfica para cada mineral. La fuerza de presin especfica hasta 8 N/mm2, como la aplicada enla molienda del cemento, no se ajustan a aplicaciones de minerales, en donde la fineza essustancialmente ms gruesa; y finalmente, la capacidad del circuito puede ser ajustada al variar lafuerza de presin aplicada. Sin embargo, el aumento de consumo de energa es normalmentedesproporcionado al aumento de la capacidad. Variar la velocidad de los rodillos es una forma mseficiente para el ajuste de la capacidad del circuito.

Estas consideraciones siguen dejando abierta la pregunta: Qu efecto tendra la aplicacin deuna fuerza de presin mayor en los requerimientos de energa del proceso de moliendasubsecuente?

Requerimientos de energa de los molinos de bolas

Se pueden esperar ahorros significativos de energa en la molienda si la alimentacin es producidacon un HPGR, eficiencia que puede ser utilizada para aumentar la capacidad en plantas existenteso para obtener un producto ms fino si es que el proceso de recuperacin lo requiere. En plantasnuevas pueden dimensionarse molinos de bolas ms pequeos comparados con los que requeriraun circuito alimentado por trituradoras convencionales.

La reduccin en la demanda de energa de los molinos de bolas alimentadas con el producto de unHPGR se ha demostrado en diferentes pruebas. En las pruebas piloto de molinos de bolasrealizadas despus de las pruebas con HPGR en Kalgoorlie Consolidated Gold Mines PTY Ltd seobserv una reduccin en el consumo de energa del 20% con el producto central del HPGR, y unareduccin del 16% con el producto total, al compararse con el producto de una trituracinconvencional. Resultados similares fueron reportados en pruebas con mineral de Boddington, y losmismos han sido confirmados con mineral de hierro en Chile.

El consumo de energa en un molino de bolas (w(sp)) se expresa frecuentemente como unafuncin del ndice de Trabajo de Bond (BWI), el tamao del producto (P80) y el tamao de laalimentacin (F80): W(sp) = BWI * (10/P8010/F80)

Este mtodo se utiliza en todo el mundo. Sin embargo, la limitante de la Teora Bond es que sta

no considera la distribucin de partculas de alimentacin sino slo un punto de la distribucin, eltamao F80. En particular, la Teora Bond no considera ninguna variacin en la cantidad de finosque podra existir en el molino de bolas.

Las dos caractersticas que promueven la reduccin de energa en un producto de HPGR, micro-fracturas y mayor contenido de finos, no necesariamente sern reflejadas en el ndice de Trabajode Bond.

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Polysius ha utilizado durante dcadas el molino de bolas de laboratorio (LABMILL) para determinarlos requerimientos de energa en la molienda de bolas. Aunque la prueba se realiza en seco y encircuito abierto, puede proporcionar igualmente informacin sobre los requerimientos de energapara diferentes minerales y para diferentes distribuciones de tamao an en molienda hmeda.

Los resultados tpicos de una prueba LABMILL se muestran en los grficos 1 y 2. Ah se compara

la alimentacin con diferente distribucin de tamao. Las pruebas fueron conducidas conalimentacin con chancado convencional y con diferentes distribuciones de tamao en ladescarga central y descarga total del molino de rodillo de alta presin HPGR.

Los resultados en la 2 muestran la finura del producto a 90 m y 200 m como una funcin linealde la energa aplicada de acuerdo a la siguiente ecuacin F90 m = a90 m * E + b90 m ; dondeF90m es la fineza (acum. % pasante a 90 m); E es el ndice o consumo de energa a F90 m;b90 m corresponde a la cantidad de mineral de 90 m en la alimentacin (F90 m,alimentacin), y a90 m es la curva mostrando la tasa de incremento en el material de 90 mproducido por kWh/t.

La referencia de las 1 y 2 muestra que el valor a90 m es muy similar para todas lasdistribuciones de tamao de alimentacin, independientemente de cmo se prepar el mineral o

qu cantidad de finos estaba presente en la alimentacin. El valor a90 m ( a200 m) refleja laeficiencia de molienda de un mineral en el LABMILL, y es especfico del mineral, similar al ndicede Trabajo de Bond. Este valor es referido como el ndice de Molienda LABMILL. El parmetro brefleja la cantidad de finos en la alimentacin.

Cabe destacar que la ecuacin F90 m = a90 m * E + b90 m se puede redefinir sustituyendob90 m = F90 m, alimentacin, resultando en una operacin: E (F90 m) = (F90 m F90 m,alimentacin) / a90 m.

Este mtodo permite hacer las correcciones a los requerimientos de energa para una fineza dada,de acuerdo a la distribucin de tamaos de la alimentacin. Por ejemplo, con una fraccin 80%