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Universidad de Atacama- Departamento de Metalurgia
PREPARACION MECANICA Y CONCENTRACION DE MINERALES – NIVEL 401 MINAS
CONMINUCION
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PREPARACION MECANICA Y CONCENTRACION DE MINERALES – NIVEL 401 MINAS
DEFINICION
Conminución o deducción de tamaño de un material es una etapa importante y normalmente la primera en el procesamiento de minerales.
Los objetivos de la conminución pueden ser:
Producir partículas de tamaño y forma para su utilización directa
Liberar los materiales valiosos de la ganga de modo que ellos puedan ser concentrados
Aumentar el área superficial disponible para reacción química
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PREPARACION MECANICA Y CONCENTRACION DE MINERALES – NIVEL 401 MINAS
DEFINICION
Dependiendo del rango de tamaño de partículas la conminución se acostumbra a dividir en:
1. Chancado para partículas gruesas mayores que > 2”
2. Molienda para partículas menores de ½” – 3/8”
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TEORIAS CLASICAS DE LA CONMINUCION
Es la relación entre la energía consumida y el grado de reducción de tamaño obtenido. Se han propuesto varias teorías pero ninguna de ellas es enteramente satisfactoria.
Todas las teorías de conminución suponen que el material es frágil de modo que no se absorbe energía en procesos como elongación y deformación.
• teoría de Rittinger (1867).
• teoría de Kick (1883).
• teoría de Bond (1951 )
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TEORIA DE VON RITTINGER (1867).
Donde:df es el tamaño promedio inicial de las partículas dp su tamaño final.
En la práctica se usa el tamaño de la abertura por la que pasa 80% del material para la alimentación y el producto.
En un gráfico versus debiera resultar una
línea recta que pasa por el origen con pendiente
fpRR ddKE 11
RE
fp dd11
RK
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TEORIA KICK (1883).
Donde:
EK = energía de deformación por unidad de masa para reducir partículas de tamaño df a tamaño dp.
KK = energía de deformación por unidad de masa para producir una razón de reducción (razón df / dp) igual a 10.
En la práctica se usa el tamaño de la abertura por la que pasa 80% del material para la alimentación y el producto.
En un gráfico versus debiera resultar una línea
recta que pasa por el origen con pendiente
KE
p
fd
d
KK
p
fKK d
dKE log
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TEORIA BOND (1951)
Donde:
W corresponde a la energía específica de molienda, basada en al potencia al eje del molino, en kilowatt-hora/ton corta.
El índice de trabajo Wi en kwh/ton corta representa una medida de la dureza del material pero también incluye la eficiencia mecánica de la máquina.
En un gráfico versus debiera resultar una línea recta que pasa por el origen con pendiente
W
iW10
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PREPARACION MECANICA Y CONCENTRACION DE MINERALES – NIVEL 401 MINAS
TEORIA BOND (1951)
Por definición el Indice de Trabajo Wi, corresponde a los KWH/ton requeridos para moler el mineral desde un tamaño F80= hasta un tamaño P80= 100 m
1
100110 iWW
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CHANCADO
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CHANCADOOBJETIVOS
El mineral proveniente de la mina presenta una granulometría variada, desde partículas de menos de 1 mm hasta fragmentos mayores que 1 m de diámetro, por lo que el objetivo del chancado es reducir el tamaño de los fragmentos mayores hasta obtener un tamaño uniforme máximo de ½ pulgada (1,27 cm).
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CHANCADO
EL CHANCADO ESTÁ EN EL CAMINO CRÍTICO DEL
PROCESO PRODUCTIVO Y SU IMPACTO EN EL
BENEFICIO ECONÓMICO ES EN GENERAL MUCHO
MAYOR QUE SU IMPACTO EN LOS COSTOS DE
PROCESAMIENTO
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CHANCADO
• el objetivo de la planta de chancado es generar un
producto de calidad granulométrica óptima, al menor costo
posible
• se reduce de tamaño para liberar las especies minerales
valiosas y no para generar partículas finas
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CHANCADO FUNDAMENTOS DE CHANCADO
ETAPAS DE CONMINUCIÓN
ETAPA TAMAÑO MAYOR
TAMAÑO MENOR
Explosión Destructiva Chancado Primario Chancado Secundario Chancado Terciario Molienda Gruesa Molienda Fina Remolienda Molienda Ultrafina
1 m
200 mm 38 mm 10 mm 1 mm
100 m 10 m
1 m 200 mm 38 mm 10 mm 1 mm
100 m 10 m 1 m
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CHANCADO
MECANISMOS DE CONMINUCIÓN
• los minerales poseen enlaces cristalinos que pueden romperse por acción de esfuerzos de tensión o compresión
• para romper una partícula se requiere menos energía que la teórica por la existencia de fallas macro y/o microscópicas, que concentran los esfuerzos aplicados
• basados en la forma de aplicar los esfuerzos se distinguen 3 mecanismos: impacto, compresión y cizalle
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CHANCADO
MECANISMOS DE FRACTURA
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CHANCADO
Para lograr el tamaño deseado de ½ pulgada, en el proceso del chancado se utiliza la combinación de tres equipos en línea que van reduciendo el tamaño de los fragmentos en etapas, las que se conocen como etapa primaria, etapa secundaria y terciaria.
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CHANCADO
- En la etapa primaria, el chancador primario reduce el tamaño máximo de los fragmentos a 8 pulgadas de diámetro.
- En la etapa secundaria, el tamaño del material se reduce a 3 pulgadas.
- En la etapa terciaria, el material mineralizado logra llegar finalmente a ½ pulgada.
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CHANCADORELACIÓN ENERGÍA Y TAMAÑO DE PARTÍCULA
ETAPA
SUB-ETAPA
RANGO
TAMAÑO
CONSUMO ENERGÍA
kWh/t PRIMARIO 100 cm a 20 cm 0.3 a 0.4
CHANCADO SECUNDARIO 20 cm a 4 cm 0.3 a 1.5 TERCIARIO 4 cm a 1 cm 0.4 a 2.5 PRIMARIA 10 mm a 1 mm 3 a 6
MOLIENDA SECUNDARIA 1 mm a 0.1 mm 4 a 10 TERCIARIA 100 m a 10 m 10 a 30
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CHANCADO
EQUIPOS
- Los chancadores son equipos eléctricos de grandes dimensiones.
.- Los chancadores son alimentados por la parte superior y descargan el mineral chancado por su parte inferior a través de una abertura graduada de acuerdo al diámetro requerido.
-Todo el manejo del mineral en la planta se realiza mediante correas transportadoras.
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CHANCADO
CHANCADORES PRIMARIOS
Las chancadoras primarias o gruesas tratan el material
que viene de la mina, con trozos máximos de hasta 1,5
metros ( 60”) y lo reduce a un producto en el rango de 15
a 20 cm (6 a 8”). Normalmente el material va a una pila de
almacenamiento (stock pile), este producto puede ser
derivado a una etapa secundaria de chancado o bien a
una molienda SAG.
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CHANCADO
CHANCADORES PRIMARIOS
-Chancadores de mandíbula.
-Chancadores giratorios
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CHANCADO
CHANCADORES DE MANDIBULA
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CHANCADO
CHANCADORES DE MANDIBULA
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CHANCADOCHANCADOR GIRATORIO
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CHANCADO
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CHANCADO
CHANCADOR GIRATORIO
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CHANCADO
CHANCADOR GIRATORIO
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CHANCADO
CHANCADOR SECUNDARIO
La chancadora secundaria toma el producto de la
chancadora primaria y lo reduce a un producto de 5 a 8 cm
(2 a 3”), la máquina utilizada en esta etapa es la
chancadora de cono standard, generalmente operan en
seco y en circuito abierto.
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CHANCADO
CHANCADOR SECUNDARIO
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CHANCADO
CHANCADOR SECUNDARIO
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CHANCADO
CHANCADOR TERCIARIO
La chancadora terciaria toma el producto de la chancadora
secundaria y lo reduce a un producto de 1 a 1,5 cm (3/8 a
1/2”) el que normalmente va a una etapa de molienda fina.
El equipo utilizado en este caso es un chancador de cono
short head el cual normalmente opera en seco pero
existen unidades que operan en húmedo y pueden operar
en circuito cerrado o abierto.
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CHANCADO
CHANCADOR TERCIARIO
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CHANCADO
CHANCADOR TERCIARIO
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CHANCADO
CIRCUITOS DE CHANCADO