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7/31/2019 VIII_Congreso Mineria_LG_Oct2010 [Modo de Compatibilidad]
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Efecto del tipo de medio de molienda sobre
la eficiencia de molienda
Levi Guzmn R.
Ing Senior de Aplicaciones
Moly-Cop Adesur S.A
VIII Congreso Nacional de Minera, 19-22 octubre, 2010
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Introduccin
,
molienda semiautogena (SAG) son energticamente ineficientes. En diversas
investigaciones se ha indicado que del total de energa consumida solo se utilizaentre 3 - 5% (Fuersteneau, 2003) para realizar el trabajo de molienda.
investigadores indicaron que la
eficiencia energtica de molienda
puede ser alcanzada hasta un
20% en la fractura interpartcula
Fuerstenau Ka ur Schoenert
Marktscheffel, 1990). (Arentzen,
Bhappu, 2008).
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Introduccin
cuales se puede optimizar la eficiencia de molienda :
El uso correcto del medio de molienda (dimetro, tipo, densidad, forma) . ,
El control automtico del circuito de molienda
or o ro a o, se pue e asegurarque mejorar la eficiencia demolienda es mucho mas
medio de molienda, ya que los
beneficios de poder lograr
tratamiento y/o mejorescalidades de producto son varias
costo del medio de molienda.
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Rango de Tamao Normal y Ef iciencias de
Equipo Rango de TamaoNormal, mm EficienciaA roximada, %
Explosivos
Chancadora Giratoria
- 1000
1000 200
70
80
anca ora e ono
Molino Autgeno/SemiAutgeno
Molino de Barras
200 2
20 5
3
7
Molino de Bolas
Molino Agitado
5 0.2
0.2 0.001
5
1.5
Fuente: Fuersteneau, M., 2003. Principles of mineral processing
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Concepto Fundamental
,
12
9
10
11
,kW
h/ton
E =kWhton
kWton/hr
=6
7
8
cficEnerg
4
5
80 100 120 140 160 180 200 220 240 260
S
pe
La Energa especfica es indiscutiblemente la variable operacional ms
determinante en los roceso de molienda.
Product Size, m
Definida como la cantidad de Energa (kWh) aplicada, en promedio, a cadat on de mineral molido. Equivalente a la razn entre la Potencia del Molino y el
.
Existe una clara relacin entre la energa Especifi ca Kwh/ t on y el tamaode producto P80
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Si queremos Si queremos optimizaroptimizar elelProceso, tenemos queProceso, tenemos queu zar au zar a energ a spon eenerg a spon ede manera mas eficiente.de manera mas eficiente.
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La Ecuacin de la Pot enciaLa Ecuacin de la Pot encia
En los ltimos aos diversos investigadores han propuesto ecuaciones tericas
para poder predecir la demanda de potencia de los molinos de bolas y SAG .
P = 0.2264 D 3.5 ( L/D ) ap Nc ( J J2 ) sin
MORRELLMORRELL
0.50.5 33 22 33 .. apap mm mm jj jj TT
3 ( r3 ( rmm rrjj ))
HOGG & FUERSTENAUHOGG & FUERSTENAU
. ap .
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La densidad Aparente de la Carga
DensidadAparente de
== 3.53.5 -- 22== 3.53.5 -- 22
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La Densidad Aparente de la Carga..!!La Densidad Aparente de la Carga..!!
Corresponde al radio del peso total de la carga en elmolino el volumen a arente acu ado or la car a :
Normalmente expresado en ton/m3.
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La Ecuacin de la Pot encia
Pnet
W = a J ( D2/4) L
c/D 0.447 - 0.476 J
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Descomposicin de la potencia
En funcin de los com onentes de la car a
la Carga, podemos entonces identificar la contribucin a dicha demanda
asignable a cada componente de la misma.
JfJJJfJf vppbmvbbv ]).()1(.)1[( ++=
J
Para el caso de molienda convencional de bolas,
se tiene el caso especial :
Densidadde la bola
1 J+=
11
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Densidad del medio de Molienda(Mtodo de Arquimedes)
10-12% 18-20% 30-33%
Diam Forjado Fundida Hi-Cr Hi-Cr Hi-Cr
1.0" 7.813 7.562 7.536 7.542
1.5" 7.805 7.691 7.560 7.551 7.545. 7.802 7.680 7.580 7.558 7.531
2.5" 7.812 7.657 7.603 7.556 7.512
3.0" 7.798 7.647 7.593 7.511 7.501
Mediciones realizadas
mostraron que la bola
Tipo de medio de molienda
7.900
Forjado HiC
10-12% Hi-Cr
18-20% Hi-Cr
30-33% Hi-Cr
forjada de alto carbonotiene entre 1.5% a 4.0% de
mayor densidad en 7.600
7.700
7.800
ad
(gr/cm3
comparac n a o ros pos
de medios de molienda
7.300
7.400
7.500
Densi
1.0" 1.5" 2.0" 2.5" 3.0"
Diametro de Bola (pulg)
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La Densidad del medio de Molienda
Grinding Media power demand - Batch test
0.51000.5200
0.4800
0.4900
0.5000
r(kw)
Ag-Au
Au
Cu
Cu-Coarse
0.4400
0.45000.4600
.
Po
w
0.4200
.
Forged Cast 12%Cr 18%Cr 32 %Cr
Ball Type
Se realizaron pruebas a nivel laboratorio con diferentes medios de molienda y
eren es pos e m nera , no n ose c aramen e re ac n en re e po e me o
de molienda y la demanda de potencia.
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.
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Simulaciones de Intres
Moly-Cop Tools TM (Version 2.0)
Simulation N 0
Remarks
30.60 % Solids53.97 % - Size 18
Base Case Example
148.2 P80 Bpc 0.019 17.61 psi
Bpf 0.270
Bpw 0.227 8 # of Cyclones
6.60 Vortex
4.69 Apex
.
F80 1293 78.00 % Solids
Water, 346.8 Water, m3/hr
m3/hr 1497.9
Gross kW 7206.1
% Balls 40.00 Circ. Load 236.67
% Critical 71.00 m3/hr 4231
% Solids 70.00 % Solids 53.42
kWh/ton 7.21
Wio 13.26
En base a las consideraciones anteriores y haciendo uso del software Moly-
Cop Tools; se realizaron simulaciones en un molino 24 x 36, con la finalidad
e emos rar e e ec o e a ens a e me o e mo en a so re a e c enc a
de molienda. (se utilizo valores para una bola de 3.0)
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Simulaciones de IntresEfecto de la potencia a nivel Industrial
Di
Medio de Molienda
Densidad,
gr/cc
densidad
(%)
Potencia,
Kw
Dif Potencia,
(%)
Forjado HiC 7.798 11531
Fundida HiC 7.647 1.93% 11339 -1.69%
10-12% Hi-Cr 7.593 2.63% 11271 -2.31%
18-20% Hi-Cr 7.511 3.68% 11166 -3.27%
30-33% Hi-Cr 7.501 3.81% 11154 -3.38%
Variacion de la Potencia en funcion del tipo de Medio de
Molienda
Haciendo uso de la formula
de Hogg & Fuersteneau, se11400
11500
11600
,K
w
Forjado HiC
Fundida HiC
10-12% Hi-Cr
18-20% Hi-Cr
demanda por cada uno de
los tipos de medios de11000
11100
11200
Potenci
- -
.10900
Tipo de Medio de Molienda
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Simulaciones de IntresEfecto sobre el tamao de particula
Medio de Molienda
Tm/Hr 1100 1100 1100 1100 1100
F80 (micrones) 3677 3677 3677 3677 3677
. . .
C.E (Kwhr/Ton) 10.48 10.31 10.24 10.14 10.15
WiO (Kwh/ton) 15.97 15.91 15.89 15.86 15.87
Radio de Red. 2.53 2.46 2.43 2.39 2.39
C.C (%) 278 284 286 289 2.89
Media Type - Effect of Grinding Performance
,
manteniendo el tonelaje de
alimentacin fresca, los resultados
mostraron que el medio de molienda 155
160
165
170
16.5
17
17.5
forjado obtiene un tamao de
producto mas fino, comoconsecuencia de una mayor eficiencia
135
140
145
150P8
15.5
16Wi
P80
WiO .130
HiC Fundida HiCr 12% HiCr 18% HiCr 31%
Media Type
15
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Simulaciones de IntresEfecto sobre el tamao de particula
Media Type - Effect of Grinding Performance
170 17.5
155
160
165
17
145
150P8
0
16
.
Wi
O
130
135
15
15.5P80
WiO
Media Type
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Simulaciones de IntresEfecto sobre la capacidad tratamiento
Forjado Fundido HCr12% HCr18% HCr32%
Tm/Hr 1125 1100 1090 1076 1078
F80 micrones 3677 3677 3677 3677 3677
P80 (micrones) 151 151 151 151 151
C.E (Kwhr/Ton) 10.26 10.31 10.34 10.36 10.36
. . . . .
Radio de Red. 2.43 2.46 2.47 2.49 2.49
C.C (%) 287 284 282 280 280
De igual manera se realizaron simulaciones, manteniendo un mismo tamao deproducto P80 y maximizando el tonelaje de alimentacin fresca. Los medios de
molienda forjado obtuvieron hasta un 2.2% de mayor tratamiento que el medio de
molienda mas cercano. De igual manera se logro reducir los Kwh/ton indicativo
de un proceso mas eficiente enrgicamente hablando.
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Simulaciones de IntresEfecto sobre la capacidad tratamiento
Media Type - Effect of Grinding Performance
1200 17
1150 16.5
Ton/Hr
WiO2.2%
1100
TM/H
r
16WiO
1050 15.5
4.3%
HiC Fundida HiCr 12% HiCr 18% HiCr 31%
Media Type
Forjada
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Simulaciones de IntresEfecto sobre la Moliendabilidad
.
1on
/kWh Si
E = 0 (di)1 / [ 1 + (di/dcrit)
2]SiE = 0 (di)
1 / [ 1 + (di/dcrit)2]
2 - 1)
0.1
unction,
1
0.01
election
0dcrit
0.001
1 10 100 1000 10000 100000
Particle Size, m
S
En diferentes estudios (Muranda, 1990; Guzmn 2001) han demostrado que la
funcin seleccin SiE moliendabilidad tiene un rol fundamental sobre el roceso
de molienda, especialmente el parmetro o; el cual representa la velocidad demolienda del mineral.
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Pruebas de LaboratorioPruebas de Laboratorio -- BatchBatch
Breakage Parameters - Gold Ore
10.000
Silver/Gold Ore
)
Forjados
10 - 12% Cr
18-20% Cr
1.000
Function
(Si 30-33% Cr
0.100Selectio
0.010
10 100 1000 10000 100000
Particle Size (microns)
D i i d l F i S l i
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Determinacin de la Funcin SeleccinPruebas de laboratorio - Batch
Breakage Parameters - Cu- Ore
10.000
1.000
n(SiE)
10 - 12% Cr
18-20% Cr
30-33% Cr
0.100
SelectionFu
ncti
0.010
Los resultados de las pruebas batch determinaron que los medios de molienda
Particle Size (microns)
or a os e a o car ono enen una me or unc n se ecc n mo en a a en
comparacin a los otros tipos de medios de molienda evaluados
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Simulaciones de IntresEfecto de la Moliendabilidad
sobre la capacidad tratamiento
Forjado Fundido HCr12% HCr18% HCr32%
Tm/Hr 1142 1100 1078 1060 1070
Medio de Molienda
F80 (micrones) 3677 3677 3677 3677 3677
P80 (micrones) 151 151 151 151 151
C.E Kwhr/Ton 10.1 10.31 10.45 10.41 10.42
WiO (Kwh/ton) 15.57 15.91 16.12 16.06 16.07Radio de Red. 2.4 2.46 2.69 2.87 2.73
Se realizaron simulaciones del efecto del tipo de molienda sobre la
moliendabilidad del mineral su efecto sobre el rendimiento o eracional. Seobservo que los medios de molienda forjados obtienen hasta un 2.2% de
mayor capacidad del medio de molienda mas cercano. De igual manera se
logro reducir el WiO de 16.07 a 15.57 Kwh/ton indicativo de un proceso mas
eficiente enrgicamente hablando.
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Simulaciones de IntresEfecto de la Moliendabilidad
sobre la capacidad tratamiento
Media Type Effect on Throughput
1150
1130
T(hr)
MT/Hr3.8% higherthroughput
1090
1110
oughpu
t(
1070Th
6.7% Higher
Throughput
Forged Cast HCr12% HCr18% HCr32%
Media Type
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Conclusiones
la seleccin correcta del medio de molienda que permita maximizar la eficacia
(demanda de potencia ) y la eficiencia energtica del proceso (utilizacin.
Es necesario considerar cambios en la forma de medicin y evaluacin del
proceso de molienda no solo considerando trminos de capacidad de
tratamiento, consumo de acero y de energa, sino tambin incluir el anlisis de
la moliendabilidad de mineral la cual es una poderosa herramienta de
optimizacin del proceso.
medios de molienda afecta necesariamente el peso de la carga molturante, lo
cual necesariamente afectara la demanda de potencia y por lo tanto la
.
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