TEMA:TRITURADORAS Y MOLINOS

1. INTRODUCCIN

La reduccin de tamao, o conminucin, es una etapa importante en el procesamiento de la mayora de los minerales en cuanto que puede usarse: Para producir partculas del tamao y formas requeridas Para liberar minerales valiosos de la ganga para que puedan concentrase. Para incrementar el rea de superficie disponible para exhibirse a la reaccin qumica.Existe una gran variedad de equipo disponible, pero individualmente cada uno est restringido en cuanto a su aplicacin. En la industria minera, la mayor parte de reduccin de tamao inicial (trituracin) se realiza con trituradoras de compresin, empleando molinos de tambor giratorios para la subsecuente reduccin a tamaos ms finos (molienda).Reciente mente, el desarrollo ms notable ha sido el creciente tamao del equipo, al haber disminuido el tamao de los minerales y aumentado la capacidad de las minas. En efecto, ahora es normal encontrar trituradoras giratorias muy grandes procesando mineral de extraccin directa de la mina mientras que anteriormente la trituradoras de mandbulas tenan capacidad ms que suficiente. Los molinos convencionales de bolas y barras han experimentado tambin incrementos substanciales de tamao. Gran parte del incentivo para este desarrollo se encuentra en el conocimiento de que los molinos ms grandes son ms eficientes en cuanto al consumo de energa. Aun cuando se determin que los molinos de bolas de dimetros mayores de 4 m no generan ya mayores ahorros de energa, el ahorro en la inversin inicial todava justifica el aumento de tamao[footnoteRef:1]. [1: ERROL G. Kelly y Spottiscuood David J. 1970. Introduccin al procesamiento de minerales Pagina 151.]

En el presente trabajo se detalla los principales tipos de trituradoras y molinos que se usan dentro de la minera como tambin se presentan ejemplos de aplicaciones dentro de la regin sur del pas.

2. TRITURACIONG. Errol Kelly 1966 dice el termino trituracin se aplica a las reducciones subsecuentes de tamao hasta alrededor de 25 mm considerndose a las reducciones a tamaos ms pequeos como molienda. El grado de reduccin de tamao que se logra por medio de cualquier tipo de mquina y se lo describe por la relacin de reduccin la cual puede definirse en sentido amplio como el tamao de alimentacin dividido entre el tamao del producto existen varias definiciones pero la que ms se utiliza es simplemente el 80% del tamao que pasa de la distribucin acumulativa de los mismos. Los tamaos de las trituradoras de mandbulas se dan en funcin de la admisin y de la longitud de la apertura receptora ambas en pulgadas o en centmetros, en forma de producto. Los tamaos industriales oscilas de 7 x 10 a 66 84; el peso correspondiente entre 2700 kilos y ms de 270000 kilos. Rittinger 1966 postulo que el trabajo que se realiza en romper un slido es proporcional a la superficie de rotura y a la resistencia a la compresin de la roca.La reduccin de tamao ptimo depende mucho de la amplitud del movimiento la misma que es la distancia de recorrida por la mandbula mvil en la apertura de salida y solo puede modificarse sensiblemente variando el conjunto excntrica biela. El intervalo corriente se encuentra entre 1,25 y 7.50 cm, segn el tamao de la trituradora y el carcter de la roca. La razn lmite de reduccin en el funcionamiento de las trituradoras primarias es rara veces superior a 4, por lo general, tiene un valor medio cercano a 3. La capacidad de una quebradora de mandbulas trabajando con rocas de caractersticas medias, puede calcularse aproximadamente por la formula emprica.T= 0.6 * lr *soDonde T= tonelada por horalr= longitud de la apertura receptora en pulgadas.so= la salida en posicin abierta en pulgadas. La capacidad de una trituradora en proporcional al rea de la abertura de salida. Las curvas de distribucin granulomtrica del producto de una trituradora se presenta en la Figura 1[footnoteRef:2]. [2: ARTHUR F y Taggart. 1966. Elementos de preparacin de minerales. Pgina 387.]

Figura 1. Distribucin granulomtrica del producto de las trituradoras de mandbulas. Fuente: Arthur F y Taggart 1966 Elementos de preparacin de minerales. Pg. 392.

Estas curvas son significativas desde varios puntos de vista cuando mayor sea el grado de concavidad hacia arriba, mayor ser el porcentaje relativo de los finos

3. CLASIFICACIN DE TRITURADORAS3.1. Trituradoras PrimariasLas trituradoras primarias son las maquinas que toman el todo uno de la mina o cantera y empieza la reduccin de tamaos. Los equipos que hoy en da se utilizan como trituradoras primarias han cambiado considerablemente por lo que ahora en las plantas de tratamiento y beneficio se pueden ver a una trituradora de conos como trituradora primaria y en anteriormente la que dominaba como trituradora primaria era la de mandbulas.UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJAAREA DE LA ENERGIA, INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLESINGENIERIA EN GEOLOGIA AMBIENTAL Y ORDENAMIENTO TERRITORIALTAREAINDIVIDUAL

N 1

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TipoNombreTamao (mm)Potencia (Kw)Velocidad (r.m.p)Relacin de reduccinCaractersticas y aplicacionesFotografa

Trituradoras primarias Blake (doble conexin articulada)125 de abertura x 150 de ancho a 1600 x 2100225 a 2253000 a 100Promedio 7: intervalo 4:1 a 9:1Es la quebradora original estndar utilizada para la trituracin primaria y secundaria de rocas duras tenaces y abrasivas, as como para materiales pegajosos producto relativamente grueso con planos de separacin o lajas con mnimo de finos. El volante hace uniforme el consumo de potencia.

De pivote elevado (doble conexin articulada)180 x 305 a 1220 x 1525 11 a 1500 300 a 120Promedio 1:7 intervalo 4:1 a 9:1Aplicaciones similares a la de Blake. Pivote elevado con este se reduce el rozamiento contra las caras de la trituradora, se reduce el atascamiento, se logran mayores velocidades y por tanto mayores capacidades.

De excntrico elevado (una conexin articulada) 125 x150 a 1600x2100225 a 4000300 a 120Promedio 1:7 intervalo 4:1 a 9:1Alto desgaste mayor rotura por fatiga y ligeramente menor eficiencia de aprovechamiento de energa. Inadecuada para roca muy dura, tenaz y abrasiva

Dodge 100 x 150 a 280 x 380 2.25 a 11300 a 250 Promedio 1:7 intervalo 4:1 a 9:1El pivote ubicado abajo motiva un producto con mejor control de tamaos que la Blake pero la quebradora Dodge es difcil de fabricar en tamaos grandes y tiene tendencia a atascarse. Generalmente se limita el uso a laboratorios.

Tabla 1. Tipos principales de trituradoras. Fuente: ERROL G. Kelly y Spottiscuood David J. 1970. Introduccin al procesamiento de minerales Pagina 155.

3.1.1. Ejemplo y aplicacin de una trituradora primaria

Figura 2. Ejemplo de aplicacin de una trituradora primaria, uso de una trituradora de un solo rodillo para la trituracin del carbn mineral. Fuente: El Autor 2015

La trituradora de un solo rodillo se utiliza bsicamente para la trituracin primaria y secundaria es adecuada para materiales blandos con fortalezas menores a 6 y no abrasivos estos materiales pueden ser la caliza, el carbn mineral entre otros.

3.2. Trituradoras SecundariasTipoNombreTamao (mm)Potencia (Kw)Velocidad (r.m.p)Relacin de reduccinCaractersticas y aplicacionesFotografa

Trituradoras secundarias Trituradora de campana 760 ancho de abertura x 1400 dimetro mximo de la campana a 2135 x 30505 a 750450 a 110Intermedio 8:1 intervalo 3:1 a 10:1Estas trituradoras se caracterizan por tener superficies de trituracin divergentes. Se utilizan para trituracin primaria y secundaria, con mnimo de finos. Son ms altas de mayor capacidad y ms adecuadas para alimentaciones lajosas que la quebradora de quijadas.

Trituradora de cono600 dimetro del cono a 305022 a 600290 a 220Trituracin secundaria 6:1 a 8:1 trituracin terciaria 4:1 a 6:1 Se emplean para la trituracin secundaria y terciaria. Las trituradoras terciarias se alimentan a veces el atascamiento.

Gyradisc900 dimetro de cono a 2100100 a 400325 a 2602: 1 a 4:1Para trituracin muy fina o cuaternaria. La alimentacin en condiciones de atascamiento y el bajo ngulo de cono accionan la fractura entre las capas de las partculas reducen el desgaste y dan una forma ms cubica a las partculas. Son inadecuadas para material pegajoso.

Tabla 2. Tipos principales de trituradoras. Fuente: ERROL G. Kelly y Spottiscuood David J. 1970. Introduccin al procesamiento de minerales Pagina 155.

3.3. Clasificacin de las trituradoras segn el material a triturar TipoNombreTamao (mm)Potencia (Kw)Velocidad (r.m.p)Capacidad (t/hrRelacin de reduccinCaractersticas y aplicacionesFigura

Trituradora Primaria, secundarias y terciarias Trituradora de un solo rodillo500 dimetro x 450 ancho a 1500 x 210015 x 30060 a 2320 a 1500hasta 7:1Es bsicamente una trituradora primaria o secundaria adecuada para materiales blandos delezneables y no abrasivos tales como carbn mineral o caliza. Es superior a las quebradoras de quijadas y giratorias para materiales mojados.

Trituradora de dos rodillos750 dimetro x 350 ancho hasta 1800 x 900 o bien 860 a 210027 a 11218 a 12400 a 20003:01A bajas relaciones de reduccin el producto es relativamente bajo en finos, se utilizan para la trituracin del carbn con rodillos dentados.

Molinos de Martillo Apertura de alimentacin 160 x 230 a 640 x 147011 a 3751800 a 600Hasta 2500Hasta 20:1 en circuito abierto. Hasta 40:1 en circuito cerradoSe caracteriza por tener una parrilla de barras cubriendo la salida. Las hay de varias formas de caja reversible/ no reversible. La mayora de fractura se realiza por impacto, algo por friccin.

Trituradora de impacto Abertura de alimentacin a 1400 x 2300hasta 450hasta 900hasta 1200hasta 40:1 en circuito cerradoSe caracteriza por sus placas quebradoras y su descarga abierta. Se usan para trituracin primaria y secundaria o terciaria de materiales blandos o delezneables. Se recomienda para alta relacin de reduccin, alta capacidad, formas cubicas producto bien graduado y mnimo de finos.

Tabla 3. Tipos principales de trituradoras. Fuente: ERROL G. Kelly y Spottiscuood David J. 1970. Introduccin al procesamiento de minerales Pagina 156.

Ejemplo y aplicacin de una trituradora secundaria

Figura 3. Ejemplo de aplicacin de una trituradora secundaria, uso de una trituradora de conos en la planta de tratamiento y beneficio Golden Valley. Fuente: El Autor 2015

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4. TRITURADORAS DE MANDBULAS

Figura 4. Trituradora de mandbulas Blake. Fuente: Arthur F y Taggart 1966 Elementos de preparacin de minerales. Pgina 380.

La zona de trituracin, A es el espacio en forma de cua que se encuentra entre la mandbula mvil, C, la fija, B y dos paredes paralelas fijas D, todas ellas recubiertas, dado su desgaste por forro de placa recambiables. Los forro de las mandbula son de acero fundido o fundicin de hierro dura, o de acero especial de cromo o manganeso, segn la dureza del mineral y acanalados o lisos, segn se deseen productos grueso o menudos 4.1. Principios de funcionamientoLa trituradora de impacto se compone principalmente de chasis, rotor, la transmisin del rotor y las placas de impacto. Las trituradoras de impacto sonmecnicas, por machacar los materiales usando la energa de impacto. En primer lugar, los materiales entran en la cmara de trituracin desde la boca de alimentacin. El rotor se rueda a alta velocidad cuando trabaja la mquina. Los materiales sern despedazados por el impacto con el martillo del rotor, y sern tirados a la placa de impacto. As repite el proceso y los materiales sern machacados repetidamente. Los productos finales sern descargados hasta que corresponden la granularidad necesitada. Para cambiar la granularidad y la forma de los productos finales, se puede ajustar el intersticio entre la placa de impacto y el roto.[footnoteRef:3] [3: JEAN Costes, 1970. Equipo de extraccin y preparacin de minerales, canteras graveras y minas.]

4.2. Clasificacin TipoNombreTamao (mm)Potencia (Kw)Velocidad (r.m.p)Relacin de reduccinCaractersticas y aplicacionesFotografa

Trituradoras de Mandbulas Blake (doble conexin articulada)125 de abertura x 150 de ancho a 1600 x 2100225 a 2253000 a 100Promedio 7: intervalo 4:1 a 9:1Es la quebradora original estndar utilizada para la trituracin primaria y secundaria de rocas duras tenaces y abrasivas, as como para materiales pegajosos producto relativamente grueso con planos de separacin o lajas con mnimo de finos. El volante hace uniforme el consumo de potencia.

De pivote elevado (doble conexin articulada)180 x 305 a 1220 x 1525 11 a 1500 300 a 120Promedio 1:7 intervalo 4:1 a 9:1Aplicaciones similares a la de Blake. Pivote elevado con este se reduce el rozamiento contra las caras de la trituradora, se reduce el atascamiento, se logran mayores velocidades y por tanto mayores capacidades.

De excntrico elevado (una conexin articulada) 125 x150 a 1600x2100225 a 4000300 a 120Promedio 1:7 intervalo 4:1 a 9:1Alto desgaste mayor rotura por fatiga y ligeramente menor eficiencia de aprovechamiento de energa. Inadecuada para roca muy dura, tenaz y abrasiva

Dodge 100 x 150 a 280 x 380 2.25 a 11300 a 250 Promedio 1:7 intervalo 4:1 a 9:1El pivote ubicado abajo motiva un producto con mejor control de tamaos que la Blake pero la quebradora Dodge es difcil de fabricar en tamaos grandes y tiene tendencia a atascarse. Generalmente se limita el uso a laboratorios.

Tabla 4. Tipos principales de trituradoras. Fuente: ERROL G. Kelly y Spottiscuood David J. 1970. Introduccin al procesamiento de minerales Pagina 155.

4.3. Factores que influyen en la trituradora El consumo de la energa exige que tenga el menor peso posible, compatible con las caractersticas de resistencia y rigidez. El tipo de material que estn hechos los liners por ejemplo al acero manganeso tiene la particularidad y la caracterstica muy til y de ser muy tenaz y por lo tanto resistente a la formacin de fisuras y alcanza casi la dureza del vidrio El tamao de admisin y longitud de la apertura receptora depende mucho en la cantidad de trozos pequeos que puede recibir por lo que la trituradora ms grande puede recibir trozos ms pequeos pero no triturarlos. Por lo que la posicin de cerrado mnimo suele ser generalmente del orden de la sexta a la octava parte de la admisin, pero son pocas las que trabajan con esta porcin de aberturas debido a las limitaciones que imponen tanto la resistencia como el ngulo de abrasin. En una trituradora de mandbulas el espesor de una partcula determina tanto su recepcin como su descarga, la relacin de reduccin que suele darse es la del espesor de la partcula ms grande del producto. Esta relacin se conoce como con el nombre de razn-lmite de reduccin, y la mayor de que es capaz una trituradora es aproximadamente 0.85 G/so en la que G es la admisin y so la abertura de salida en posicin abierta. El ngulo de abrasin o pellizco se define como el formado entre las caras convergentes en los puntos en que se pinzan un trozo dado de roca. La humedad influye sobre la capacidad, determinando que los finos se empaqueten y se adhieran en la zona de fragmentacin[footnoteRef:4]. [4: ARTHUR F y Taggart. 1966. Elementos de preparacin de minerales. Pgina 399.]

Para el molino de Barras, los desgastes de revestimientos oscilan entre 20 y 200 gr/tn tratada y para los de Bolas, entre 100 y 1000 gr/tn tratada.

4.4. Ejemplo de un modelo de trituracin.

Figura 3. Ejemplo de aplicacin de una trituradora primaria y secundaria, uso de una trituradora tipo Blake y una trituradora de conos en la planta de tratamiento y beneficio Golden Valley. Fuente: El Autor 2015

Descripcin La empresa minera ELIPE S.A extrae el mineral desde el proyecto minero Cabo de Hornos y lo transporta a la planta de tratamiento y beneficio Golden Valley es ah donde el material que llega como todo uno, el dimetro mayor dimetro de las rocas estn en un rango de 7 a 20 pulgadas la misma que es sometido al esquema que se muestra en la Figura 3. Donde primeramente el material pasa por una trituradora primaria, las rocas de, al pasar por la trituradora de mandbulas es reducido a un dimetro de 4 a 5 pulgadas, estas rocas son transportadas por una banda transportadora y llegan a un criba vibratoria la misma que clasifica el material que tiene dimetros mayores a 4 pulgadas, estas regresan y son trituradas en la trituradora de conos y el material pasante es transportado a hacia la balcn de almacenamiento de mineral para posteriormente ser molido.

5. MOLINO DE BOLAS5.1. Caractersticas tcnicas Consiste esencialmente en un tambor cilndrico (Figura 5) montado sobre un eje horizontal de giro y cargado algo menos de la mitad de su volumen con cuerpos sueltos que son grandes y pesados con respecto a las partculas de mena pero pequeos en comparacin con el volumen del tambor. La relacin normal de la longitud al dimetro de los molinos oscila entre 2:3 a 7:5 para los molinos de bolas; entre 2:1 y 4:1 para los tubulares y entre 1:1 a 8:5 para los de barras. La relacin 1:1 predomina en los molinos grandes de barras y de bolas lo sin duda refleja la ventaja de altas presiones de carga.Los molinos de bolas se utilizan para la molturacin fina, las bolas tiene un intervalo de tamaos que va de 10 a 2,5 cm en la mayora de los casos segn el tamao lmite de la alimentacin. La velocidad normal oscila entre el 70 y el 85% de la crtica. El consumo de acero en los molinos de rebose en hmedo es del orden de 0.5 a 1 kg por tonelada de alimentacin. El consumo de energa por tonelada de bolas oscila entre 9 y 11 CV. Las tres formas de forros ms corrientes son las lisas, la de guijarros y la nervada longitudinalmente.

Figura 5. Revestimiento para forros de molinos de bolas. Fuente: Arthur F y Taggart 1966 Elementos de preparacin de minerales. Pg. 455. Cuando este inicia a girar estos cuerpos duros y pequeos ascienden por el lado que sube del tambor hasta que la masa adquiera una posicin de equilibrio dinmico como se indica en la Figura 6.

Figura 6. Diagrama de la seccin transversal de un molino rotatorio. Fuente Arthur F y Taggart 1966 Elementos de preparacin de minerales. Pg. 437.En la industria de preparacin de menas, los dimetros exteriores de los tambores oscilan entre 0.9 y 3,6 metros y las longitudes entre 0,9 y 6 metros, los cuerpos moledores pueden ser barras de hierro de 7,5 a 10 cm de dimetro y 3,4 o 5 de largo o discos de acero de 1.25 cm de dimetro y 0.65 cm de espesor.El consumo promedio de energa por tonelada de carga en el caso de los molinos de bolas es bastante ms elevado que el de barras. Cuando las barras y las bolas son nuevas tiene por regla general un dimetro de 3.75 a 7.5 cm. 5.2. Tipos clasificacin La molienda puede sub dividirse a ms que la trituracin debido al tipo de molino a utilizar, el medio moledor y el hecho de que la molienda sea realizada en seco o en hmedo. 5.2.1. Tipos de molinos Molinos de barras.- son aquellos en los que el tambor tiene una longitud de por lo menos del doble de la del dimetro Molinos de bolas.- Est formado por un cuerpo cilndrico de eje horizontal, que en su interior tiene bolas libres. El cuerpo gira merced al accionamiento de un motor, el cual mueve un pin que engrana con una corona que tiene el cuerpo cilndrico.Molinos de guijarros.- Son molinos que se cargan con cuerpos moledores no metlicos. 5.2.2. Clasificacin

Figura 5. Formas corrientes de molinos rotatorios. Fuente: Arthur F y Taggart 1966 Elementos de preparacin de minerales. Pgina 452La figura A es un molino cilndrico tpico de rebose por el mun. La figura C corresponde a al molino cnico tpico, la figura D corresponde a un molino de rejilla, la figura E corresponde a un molino cilndrico de rejilla de descarga abierto, la figura F corresponde a un molino tubular, caracterizado por su longitud que es del orden de varios dimetros y por ltimo la figura G corresponde a un molino tubular de varias cmaras empleado principalmente para la molienda en seco en las fbricas de cemento. Ventajas desventajas El molino de barras con alimentacin por los dos extremos se emplea en hmedo para la produccin de arena para hormign, mientras que el molino de bolas trabaja en seco para la obtencin del Clinker de cemento y suele estar dividido por un tabique que permite efectuar la molienda, en destinos grados en los dos extremos. La forma en se mueven los cuerpos determina la eficiencia de la molienda, pero el operario no puede controlar directamente su movimiento. Como las barras son mucho ms pesadas que las bolas se recurre a los molinos de barras cuando el factor importante en la rotura es el impacto y dichos molinos giran con tanta mayor rapidez cuanto mayor grado de accin de cizallamiento y de cada libre se requiere para desmenuzar las partculas grandes y tenaces. 6. ADAPTACIONES A MINERA ARTESANAL - EJEMPLO EN LA ZONA 7Para la adaptacin de un sistema de trituracin y molienda

En el cantn Catacocha en barrio Guato existe minera artesanal como en distintos sectores de la regin 7. El proceso para el tratamiento y beneficio se lo realiza de manera rudimentaria no existe una trituradora todo se realiza manualmente, para la molienda se cuenta con un molino chileno y la etapa final del beneficio se lo realiza en un molino de barras conocido como chanchas.Por lo que aqu se realizara un cambio y colocacin de nueva maquinaria para el tratamiento y beneficio del mineral extrado.Como trituradora se colocara la trituradora de mandbulas de excntrico elevado debido a que el material extrado presenta forales menores a 6 y por ultimo de cambiara la trituradora de barras por el molino de bolas ya que estos garantizan material homogneo y ms finos que los de barras.

7. CONCLUSIONES Las trituradoras de mandbulas son las ms eficientes y eficaces los mismos que ahorran mayor cantidad de energa y su rendimiento es mayor a las trituradoras de cono. Al momento de elegir el tipo de trituradora es muy importante verificar tener en cuenta el material que va ser tratado. La etapa del tratamiento y beneficio que mayor energa consume es la molienda por lo que la ubicacin y el tipo de maquinaria deben ser los ptimos.

8. BIBLIOGRAFA ARTHUR F y Taggart. 1966. Elementos de preparacin de minerales. Pgina 399. ERROL G. Kelly y Spottiscuood David J. 1970. Introduccin al procesamiento de minerales Pagina 151. JEAN Costes, 1970. Equipo de extraccin y preparacin de minerales, canteras graveras y minas.