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BLOQUE 2: OPERACIONES DE PREPARACIN. TEMA 2: REDUCCIN DE TAMAO. INTRODUCCIN.

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TEMA 2: REDUCCIN DE TAMAO. INTRODUCCIN

22..11.. FFrraaggmmeennttaacciinn ddee llooss sslliiddooss..

No hay ningn mineral prcticamente, que tal como se

extrae de la explotacin (mina, cantera, etc.), sea adecuado

para su transformacin en un producto final, por lo que

ser necesario procesarlo por medios fsicos.

Uno de estos procesos previos es la fragmentacin:

Fragmentacin o Conminucin: Es la accin de

fragmentar o disminuir el tamao de un determinado

material, y agrupa a un conjunto de operaciones cuyo

objetivo es realizar la divisin de cuerpos slidos por

medio de acciones fsicas externas.

Lo anterior se refiere a la reduccin de un cuerpo o

varios cuerpos en fragmentos de dimensin previamente

establecida; o bien a la reduccin de un conjunto slido,

ya fragmentado, a elementos de volumen ms pequeos.

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Finalidad de las Operaciones de Fragmentacin:

Los objetivos de la fragmentacin sern

principalmente los siguientes:

Liberacin de especies (mena y ganga).

Obtener una reduccin final del material que facilite el transporte y/o el tratamiento (p.e.: manejo

del material a travs de cintas transportadoras).

Facilitar operaciones puramente fsicas (distribucin, dosificacin, mezcla, aglomeracin,

etc.).

Facilitar la produccin de reacciones qumicas o fsico-qumicas (lixiviacin, flotacin, etc.).

Obtener un tamao de material que se ajuste a las especificaciones de venta del producto (ridos).

Concentracin del mineral (p.e.: a travs de la clasificacin directa).

El conocimiento de lo anterior nos permitir decidir

sobre la maquinaria y el tipo de proceso ms idneos.

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Campos de aplicacin de la fragmentacin

Minera

y

Obras Pblicas

Industria

Qumica y

Farmacutica

Industrias

Agrcolas

y Alimenticias

- Tratamiento de

combustibles minerales

slidos.

- Tratamiento de minerales.

- Preparacin de ridos.

- Plantas de aglomerados.

- Plantas de cemento.

- Otros.

- Fabricacin de pinturas.

- Fabricacin de barnices.

- Fabricacin de pigmentos.

- Tratamiento de residuos.

- Otros.

- Industrias harineras.

- Industrias arroceras.

- Fabricas de piensos.

- Otros.

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22..22.. AAnntteecceeddeenntteess hhiissttrriiccooss..

- Tiempos prehistricos (origen de la civilizacin): ya existan este tipo de tcnicas (p.e.: muela para aplastar

el grano).

- Siglo XV-XVI: Aparecen las bateras de pilones o bocartes movidos por ejes de levas y accionados por

energa hidrulica, as como el molino chileno.

- A mediados del siglo XIX: Aparece la mquina de vapor y da lugar a la aparicin de las mquinas de

romper piedras (mquinas de martillos mviles o de

percusin) de forma simultanea tanto en EEUU como

en Europa.

- Hasta 1925: Evoluciona slo el machaqueo primario, construyndose mquinas cada vez ms grandes.

- A partir de 1925: Comienzan a desarrollarse equipos para trituracin secundaria, molienda, etc. A travs de

los conos Symos y los molinos.

- En la actualidad: El proceso es totalmente continuo, disponiendo de una gran variedad de equipos, muy

desarrollados tcnicamente, y que iremos viendo en

sucesivos temas (molinos autgenos, molinos verticales,

etc.).

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22..33.. CCoonnssiiddeerraacciioonneess pprreevviiaass..

Para poder entender lo que sigue, se debe recordar lo

siguiente:

Las mquinas de fragmentacin pueden reducir todo el

mineral por debajo de una dimensin establecida

previamente. Pero debido a que estos equipos

producen una amplia gama de tamaos por debajo del

tamao mximo establecido, obtendremos gran

cantidad de fragmentos finos (sobremolienda).

En la fragmentacin, el consumo de energa por

tonelada de mineral tratado, aumenta enormemente a

medida que disminuye el tamao del mineral a

fragmentar. Como norma se deber evitar la

produccin de finos y disear bien los equipos y

circuitos para reducirlo.

Definicin del coeficiente de reduccin de una

determinada mquina: Que nos indica el grado de

reduccin que sufre un material bajo la accin de una

mquina. Se puede expresar de varias formas:

La relacin entre la dimensin del mayor elemento presente en la alimentacin y la dimensin del

mayor elemento presente en el producto de la

mquina.

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La relacin entre las dimensiones medias del producto a la entrada y del producto a la salida.

La relacin entre la dimensin de abertura de la malla cuadrada que permite el paso del 80 % de la

alimentacin y la dimensin de la malla cuadrada

que permite el paso del 80 % del producto obtenido

en la mquina. Esta relacin denominada tambin

razn de reduccin, es la ms utilizada y se

expresa:

80

80

d

DreduccindeRazn

El coeficiente de reduccin mximo que puede

obtenerse en una determinada mquina es limitado.

En las mquinas de fragmentacin gruesa

(mquinas de presin), la razn de reduccin vara

entre 3/1 8/1.

En las mquinas de impacto la razn de reduccin

puede llegar hasta 30/1.

En las mquinas autgenas se llegan a razones de

1000/1.

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Nota: El porcentaje de finos aumenta a medida que

aumenta la razn de reduccin, por lo que varias

trituraciones sucesivas producen menos finos que la

trituracin en una sola etapa (instalaciones de ridos

de cantera). Sin embargo en instalaciones pequeas se

aumenta la razn de reduccin de una mquina con el

fin de reducir etapas (ahorro en equipos).

22..44.. TTeerrmmiinnoollooggaa..

A las primeras etapas se les denomina TRITURACIN.

A las ltimas etapas se les denomina MOLIENDA o

PULVERIZACIN.

Al conjunto de estas etapas se las denomina

FRAGMENTACIN o CONMINUCIN.

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Tabla 2.1: Clasificacin y denominacin de las etapas de fragmentacin (Hukki)

TAMAO (1mm = 103 m) TERMINOLOGA

INICIAL FINAL INGLESA ESPAOLA FRANCESA

1 m Explosive shattering Arranque con explosivo Abattage

1 m 100 mm Primary Crushing

Trituracin Primaria

Quebrantado

Machaqueo

Concassage Grossier

Debitage

100 mm 10 mm Secondary Crushing Trituracin Secundaria

Gravillado

Concassage Fin

Granulation

10 mm 1 mm Coarse Grinding Molienda Gruesa Broyage Grossier

1 mm 100 m Fine Grinding Molienda Fina Broyage Fin

(< 500 m Pulverisation)

100 m 10 m Very Fine Grinding Molienda Ultrafina

(en seco Pulverizado)

Broyage Ultrafin

(Pulverization)

10 m 1 m Superfine Grinding Micronizacin Micronization

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Clasificacin de las operaciones de fragmentacin, en

funcin de los condicionantes que debe cumplir el

producto:

Fragmentacin Simple: Cuando la totalidad del

producto obtenido, debe ser inferior a un tamao prefijado.

Fragmentacin Forzada: El producto fragmentado

debe tener una proporcin de finos superior a un tamao

determinado.

Fragmentacin Condicionada: Se exige que apararezca

la menor cantidad posible de productos sobretriturados

(finos).

Fragmentacin Diferencial o Selectiva: Se aplica a

productos estructuralmente heterogneos (mayor

reduccin de los componentes blandos).

Fragmentacin Formal: Cunado se intenta conseguir

una determinada forma en los productos de salida.

Automolienda: Llamada tambin molienda autgena,

donde se produce la reduccin por medio de la percusin o

friccin entre las propias partculas constituyentes de la

alimentacin.

Molienda Crigena: Molienda de productos,

favorecida a travs del enfriamiento de los mismos a muy

bajas temperaturas (Hidrgeno lquido).

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Clasificacin en funcin del porcentaje de agua

contenida en el producto de la molienda:

Molienda en seco (o por va seca): < 2 % de agua.

Molienda semi-hmeda: 2-20 % de agua.

Molienda por va hmeda: 30-300 % de agua.

La fragmentacin se puede clasificar en funcin del

circuito trituracin que se ha dispuesto, pudiendo ser

ste de dos tipos:

Circuito abierto: Aquel en el que el material slo

pasa una vez por una mquina determinada.

Circuito cerrado: Existe un control sobre el tamao

de los materiales a la salida de la mquina,

retornando a la misma aquellos tamaos que

sobrepasan un valor fijado previamente.

El circuito cerrado (c